Le fumier de porc et de vache boucle notre cycle énergétique

La famille Ten Have exploite une ferme d'élevage mixte dans l'Achterhoek. Depuis la fin de l'année dernière, cette exploitation familiale, qui compte plus de 90 vaches laitières et environ 500 truies, produit de l'énergie à partir d'un mélange de déjections issues de tous les animaux de la ferme. La digestion, la séparation et l'extraction du fumier offrent de nombreux avantages ; toutefois, le processus présente également des défis, notamment en phase de démarrage. La famille Ten Have vise un retour sur investissement en six ans. Cet article fait partie de la série Spécial Énergie de Boerenbusiness.

L'exploitation Ten Have est gérée par les frères Bart et Stan et leurs parents, Erik et Imelda. À la table de la cuisine à Zieuwent, Erik et Stan reviennent sur leur expérience. Le digesteur de lisier, d'une capacité d'environ 450 m³, est en service depuis octobre dernier. Mais ce n'est pas tout. Après fermentation, le digestat est séparé, puis la fraction liquide d'azote est extraite. Le gaz produit est transformé en électricité par deux unités de cogénération. La chaleur dégagée permet de maintenir la température dans le digesteur et l'unité d'extraction d'azote, et de chauffer la porcherie.

Forte demande énergétique due aux truies, aux robots de traite et au traitement du fumier
Il y a quelques années, Ten Have a commencé à étudier des solutions de production d'énergie. L'entreprise a des besoins énergétiques importants en raison de la présence de purificateurs d'air et d'un système de ventilation dans la porcherie. De plus, des robots s'occupent des vaches laitières, et le chauffage des porcheries consomme également beaucoup de gaz. Dans un premier temps, des panneaux solaires ou une éolienne ont été envisagés, mais ces solutions ont été écartées pour diverses raisons.

L'orientation est modifiée, et l'accent est désormais mis sur la digestion et le traitement du fumier directement à la ferme. La production d'énergie continue d'un digesteur équipé d'unités de cogénération répond parfaitement aux besoins énergétiques constants de l'exploitation tout au long de la journée. La ferme consomme environ 275 000 kWh d'électricité par an. Les avantages du système actuel de digestion et de traitement du fumier sont les suivants : réduction des coûts énergétiques, d'élimination du fumier et de gaz.

Semaine de l'énergie
Le gaz produit dans le monodigesteur est transformé en électricité par deux unités de cogénération de 16,5 kWh. Bien que l'installation ne fonctionne pas encore à pleine capacité, on prévoit une production annuelle d'environ 280 000 kWh d'électricité, couvrant ainsi précisément les besoins de l'entreprise. Aucun produit n'est réinjecté dans le réseau, un choix délibéré. ​​Erik ten Have estime qu'il n'y a pas d'intérêt à le faire. « Notre objectif est l'autosuffisance en électricité ; le lisier boucle actuellement notre cycle énergétique », explique-t-il.

génération de chaleur
La combustion du biogaz dans les unités de cogénération génère de la chaleur. Cette chaleur est réutilisée de trois manières. Premièrement, la température du processus de fermentation n'était pas suffisamment stable durant les premiers mois. Désormais, une partie de la chaleur produite est réinjectée dans le digesteur afin de mieux stabiliser le processus. De plus, la chaleur est utilisée dans l'unité de désazote, où la fraction liquide est débarrassée de son azote après séparation du digestat. Enfin, cette chaleur sert également à chauffer les porcheries. Il est encore difficile d'estimer les économies de gaz annuelles que cela permettra de réaliser, mais les premiers résultats sont prometteurs. « Lors de la vague de froid du début d'année, nous avons pu chauffer la porcherie presque entièrement grâce à la chaleur du digesteur. »

Économies sur les engrais
Outre la production d'énergie, le tri et le traitement du lisier permettent de réaliser d'importantes économies sur les coûts d'élimination. De plus, une fertilisation efficace sera bientôt possible grâce à l'application ciblée de l'engrais liquide Renure, produit après le traitement. L'installation traitera au total 5 500 m³ de lisier par an, dont environ 55 % de lisier bovin et environ 45 % de lisier porcin. Le lisier provient à la fois des truies gestantes et de la porcherie.

Les flux résiduels après séparation et épuration comprennent du Renure (environ 100 m³ par an), la fraction solide (700 m³) et le digestat issu de l'épuration, moins concentré que le lisier (4 800 m³ par an). Compte tenu du prix actuel des engrais, l'homologation permanente du Renure comme substitut d'engrais pourrait engendrer des économies substantielles.

Délai de récupération de 6 ans
L'investissement total de Ten Have dans l'ensemble du processus s'élève à environ 850 000 €. Sur ce montant, environ 300 000 € sont consacrés à l'écrémeuse et 270 000 € au digesteur et aux unités de cogénération. S'y ajoutent des investissements d'environ 100 000 € dans les différentes installations de stockage du lisier, ainsi que des coûts tels que la tuyauterie, le pavage et autres dépenses.

Les conseillers de DLV Advies ont accompagné la famille ten Have dans la réalisation de ce projet. L'obtention du financement en faisait également partie. Tom Baak, conseiller en gestion financière chez DLV Advies, explique les principes fondamentaux : « Pour concrétiser ce projet, deux subventions ont été mobilisées : un dispositif provincial couvrant 80 % des coûts de l'unité de cogénération, et le dispositif national SDE++. Ce dernier repose sur deux piliers : l'électricité produite par les unités de cogénération, qui relève de la catégorie des énergies renouvelables, et la valorisation de la chaleur résiduelle, qui relève de la catégorie des énergies renouvelables thermiques. »

SDE++ base de la demande de financement
La réutilisation de la chaleur, particulièrement pertinente dans cet élevage de truies et de porcelets, a rendu le projet intéressant. « Pour les éleveurs laitiers n'ayant pas besoin de chauffage, il est souvent plus difficile d'obtenir un résultat rentable à cette échelle. Le projet est financé par la subvention SDE++ (pour l'électricité et le chauffage) et par une subvention de la province de Gueldre pour l'achat de l'appareil de dénitrification. »

Il ajoute : « Les retombées qui “démontrent” dans ce cas, en plus de la compensation SDE++, telles que la réduction des approvisionnements en engrais, la diminution de la consommation de gaz et la baisse des coûts d’élimination du fumier, sont à peine prises en compte dans le budget. Nous incluons certes une provision pour cela dans les autres recettes, mais, si on les considère dans l’ensemble du budget, elles restent marginales. »

Une question qui revient souvent est celle de savoir si l'investissement ne sera pas rentabilisé plus rapidement compte tenu de la conjoncture actuelle. Selon Baak, cette possibilité existe, mais dépend bien sûr « entièrement des circonstances ». Il indique cependant que les subventions SDE++ ont considérablement augmenté ces dernières années, ce qui signifie que même des projets (plus modestes) peuvent être rentabilisés plus rapidement. « Dans le cas de la famille Ten Have, la décision relative au programme SDE++ remonte à quatre ans ; à cette époque, les subventions étaient encore nettement inférieures. »

Les pièces du puzzle s'assemblent.
La famille Ten Have se dit satisfaite de l'investissement réalisé, tout en soulignant que la mise au point du système demande du temps et de l'énergie. M. Ten Have explique : « Cette année, tout se met en place. Grâce à la suppression de la dérogation, le flux de résidus mixtes contenant du lisier de porc est désormais mieux adapté à l'exploitation. La création d'un flux Renure nous permettra d'affiner la fertilisation et d'utiliser une plus grande proportion de fumier sur notre ferme. De plus, les prix actuels de l'élimination du lisier et du biogaz sont très élevés, ce qui accroît immédiatement la valeur ajoutée des installations. »

Cependant, les bénéfices ne sont pas immédiats, car l'optimisation du fonctionnement du digesteur pour atteindre la production prévue ne se fait pas sans effort. « Lors de la phase de démarrage, par exemple, il a fallu un certain temps pour régler correctement les robots de traitement du lisier. Il est essentiel d'acheminer le lisier frais de vache vers le digesteur de manière efficace et rapide. Le moindre dysfonctionnement se répercute immédiatement sur la production. De plus, nous avons dû résoudre quelques problèmes de jeunesse liés à la technologie de transfert de la chaleur résiduelle des unités de cogénération. En résumé, le système repose sur de nombreuses technologies, et il est certain que tout ne fonctionne pas sans accroc dès la première année. Néanmoins, nous constatons une baisse significative des coûts sur notre dernière facture d'énergie ; c'est un excellent résultat, surtout compte tenu de la forte hausse des prix ces derniers temps. »

Actuellement, les entrepreneurs étudient la possibilité d'évacuer quotidiennement le fumier de la porcherie, car avec du fumier frais quotidien, l'efficacité du digesteur peut être atteinte à sa capacité maximale.

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