Digestats de méthanisation
Bien les épandre pour bien les valoriser
Digestats de méthanisation
Publié le 16/06/2017
La méthanisation produit des digestats qui constituent autant de matières fertilisantes stabilisées et inodorantes propices à une bonne valorisation dans les sols cultivés. Comment optimiser les effets fertilisants de ces digestats, réduire l’impact environnemental des épandages ? Autant de questions qui ont été abordées lors du dernier forum transfrontalier organisé par l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique.
« Bien valoriser les digestats de méthanisation dans les systèmes de culture du Rhin supérieur ». Tel était le thème du forum organisé par l’Institut transfrontalier d’application et de développement agronomique (Itada), en partenariat avec le Landwirtschafliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ), la Chambre d'agriculture d’Alsace et les régions Grand Est et Bade-Wurtemberg. Car s’il n’est plus guère à prouver que les digestats issus du processus de méthanisation présentent des propriétés fertilisantes intéressantes, des incertitudes demeurent sur les meilleures modalités d’apport de ces digestats au sol, à la fois pour maximiser leurs effets agronomiques et réduire les effets connexes sur la qualité des eaux souterraines, l’atmosphère et les sols. En Allemagne : un décret pour inciter à l’injection C’est pour limiter ces effets et inciter à l’injection des digestats dans le sol afin de réduire les émissions d’ammoniac dans l’atmosphère qu’un nouveau décret encadrant l’épandage des digestats issus de la méthanisation est entré en vigueur récemment dans le Bade-Wurtemberg. Il stipule notamment que les épandages de digestats liquides et solides ne devront pas représenter un apport d’azote de plus de 170 kg N/ha/an. Il est cependant possible de demander une dérogation pour l’épandage de digestats provenant de l’exploitation d’une installation de méthanisation sur des surfaces de cultures et prairies. Cette dérogation doit être renouvelée chaque année. En outre, le décret comprend des interdictions générales d’apports, considérant que le sol n’est pas en capacité de recevoir un épandage, s’il est submergé, saturé d’eau, gelé ou couvert de neige. Le décret instaure en outre un nouveau calendrier d’interdiction d’épandage. Il est désormais interdit d’épandre des digestats à partir de la récolte de la dernière culture principale jusqu’au 31 janvier de l’année suivante. Et, pour les prairies permanentes et les prairies temporaires pluriannuelles du 1er novembre au 31 janvier de l’année suivante. Avec certaines exceptions. Le décret instaure aussi de nouvelles règles d’épandage, la principale étant l’obligation d’incorporation des digestats sur les parcelles sans couvert végétal, au plus tard dans les 4 heures après le début de l’épandage. Dès lors, une série de matériels d’épandage sont désormais interdits. Les agriculteurs doivent recourir à des systèmes de pendillards, d’injection ou de sabots. Pour des raisons de sécurité (terrains en pente), les Länder peuvent cependant autoriser d’autres techniques, à condition qu’elles conduisent à des émissions en ammoniac comparables à l’injection. En France : de déchet à matière fertilisante En France, les méthaniseurs sont des Installations classées pour la protection de l’environnement (ICPE). Elles sont différenciées en fonction de ce qui y est méthanisé, et en quelle quantité, les soumettant à des régimes administratifs plus ou moins contraignants. Le régime de l’autorisation comprend une étude d’impact, une enquête publique, la consultation d’organismes spécialisés. Le régime déclaratif est plus souple : « L’installation peut fonctionner dès lors que la déclaration a été effectuée en préfecture », indique Aurélie Vignot, de la Dreal Grand Est. Lorsque les installations de méthanisation traitent des produits animaux (lisier, fumier, lactosérum) il est nécessaire d’obtenir un agrément sanitaire auprès de la Direction départementale de la cohésion sociale et de la protection des populations afin de s’assurer de leur hygiénisation. Les digestats ayant un statut de déchet, ils sont soumis à traçabilité. Pour être épandus, il faut justifier de l’intérêt agronomique et de l’innocuité de l’opération pour l’homme, les animaux et les cultures dans le dossier d’épandage. Pour chaque régime, des arrêtés ministériels fixent les règles d’épandage en termes de dates, de quantités d’azote et de phosphore apportées, de distance aux habitations… Une étude préalable à l’épandage doit donc être effectuée, avec une carte au 1/25 000e des parcelles, les éléments qui démontrent le respect de la réglementation relative aux nitrates d’origine agricole, les quantités totales d’azote apportées par parcelle toutes origines confondues, l’analyse des éléments traces, l’intérêt agronomique des digestats grâce à leur analyse chimique, la caractérisation des sols, les doses de digestats à épandre selon les cultures, les modalités techniques de réalisation de l’épandage, l’adéquation entre les surfaces à épandre et la quantité de digestats produite, l’identité des prêteurs de terres, des contrats écrits entre le producteur et les prêteurs de terre précisant les engagements de chacun, un programme prévisionnel d’épandage, un cahier d’épandage… Une somme de données qui doit permettre d’éviter la superposition de plan d’épandage et une pollution liée à une surfertilisation. Actuellement, un projet d’arrêté ministériel est en cours d’élaboration afin de définir un cahier des charges permettant la mise sur le marché et l’utilisation de digestats en tant que matières fertilisantes afin de faciliter leur valorisation. Cet arrêté ne concernera que les digestats agricoles. Il dispensera du plan d’épandage, mais pas du plan de fumure. La traçabilité des matières entrantes et sortantes sera exigée, tout comme un système de gestion de la qualité de la fabrication, l’analyse de l’innocuité des lots de digestats produits, l’étiquetage des produits. Leur usage sera limité, il sera notamment interdit en culture maraîchère. « Toute modification d’utilisation du méthaniseur devra être signifiée au préfet, au risque d’une mise en demeure ou d’une sanction. » Réduire les émissions de GES Ces réglementations encadrant le devenir des digestats s’inscrivent dans le cadre d’une tentative de réduction de l’impact des pratiques agricoles sur le climat. Reiner Ruser, de l’Universität Hohenheim, a rappelé que la teneur en protoxyde d’azote (N2O) dans l’atmosphère a augmenté de manière exponentielle ces 150 dernières années. Les sources anthropogènes représentent un tiers des émissions, et 50 % des sources anthropogènes sont issues des surfaces agricoles, notamment via le processus de nitrification et de dénitrification. Et la fertilisation azotée, par différents processus chimiques, augmente significativement l’émission de N2O par les sols, que l’engrais soit organique ou minéral. L’agriculture est également une activité humaine responsable d’une part importante des émissions de NH3 dans l’atmosphère. L’ammoniac se transforme en ammonium, en sels d’ammonium sous forme d’aérosols qui peuvent circuler très loin, et provoquer des effets toxiques sur la peau, les yeux (à fortes doses), former des particules fines qui se redéposent, entraînant une pollution des eaux de surface et souterraines… Selon les pratiques, les pertes de NH3 après application de digestats peuvent représenter de 7 à 46 % de l’azote total. Il est donc possible - et souhaitable - de mettre en œuvre des mesures pour réduire ces émissions. Reiner Ruser en a développé certaines, comme l’utilisation d’un inhibiteur de nitrification, qui permet de réduire les émissions de N2O, de l’ordre de 18 % pour l’instant, et certainement davantage à l’avenir. Autre levier d’action : l’incorporation rapide du digestat puisque les émissions augmentent fortement 4 h après l’application. En outre, l’acidification de fumier liquide, digestats des digestats, permettrait de réduire les émissions d’ammoniac, non sans quelques contreparties olfactives et en matière de sécurité au travail puisque l’opération nécessite d’équiper l’avant du tracteur d’une cuve d’acide sulfurique concentré. Reiner Ruser a également cité une étude utilisant des bactéries homofermentatives (contenues dans un stabilisateur d’ensilage) provoquant une fermentation lactique, donc une baisse du pH. À la clé, une réduction des émissions d’ammoniac, mais moins de celles de N2O. Une autre piste envisageable afin de réduire les émissions de GES consiste en une séparation des phases solide et liquide. « Ce n’est pas forcément recommandé car il y a de fortes émissions d’NH3 lors de la phase de séchage du digestat solide », constate Reiner Ruser. En conclusion, l’utilisation d’un inhibiteur de nitrification s’avère efficace surtout sur le N2O, l’injection est efficace sur NH3 mais pas sur N2O. La combinaison de l’utilisation d’un inhibiteur de nitrification et de l’injection permet de réduire les émissions des deux GES. L’acidification est probante sur NH3 mais pas sur N2O. L’acidification homofermentative est efficace sur NH3 mais n’a pas effet sur N2O. Enfin, la séparation de phase n’apparaît pas comme une solution permettant de réduire les émissions de NH3. Dans une prochaine partie, nous aborderons la valorisation agronomique des digestats.
