Au niveau européen, le paquet « économie circulaire » adopté en 2018 fixe comme objectif une généralisation du tri à la source des biodéchets d’ici à décembre 2023. La méthanisation de ces déchets organiques est une solution économiquement intéressante, car elle permet une économie circulaire vertueuse. Rappel des faits et solutions dans les pages qui suivent.
Selon l’article L. 541–21‑1 du Code de l’environnement, issu de la loi relative à la lutte contre le gaspillage et à l’économie circulaire (dite loi AGEC) du 10 février 2020, « au plus tard le 31 décembre 2023, cette obligation [de tri à la source/collecte sélective et de valorisation des biodéchets] s’applique à tous les producteurs ou détenteurs de biodéchets, y compris aux collectivités territoriales dans le cadre du service public de gestion des déchets et aux établissements privés et publics qui génèrent des biodéchets ».
Parmi les solutions d’utilisation des biodéchets, la méthanisation permet une véritable économie locale. Elle se heurtait à des problématiques logistiques qui pourraient être levées, comme vous le découvrirez dans les pages suivantes. En plus de la production d’énergie renouvelable, elle permettrait un retour au sol des nutriments. Le Centre technique national du biogaz et de la méthanisation (CTBM) et l’ATEE viennent de publier un document qui rappelle l’intérêt de la méthanisation des biodéchets, dont nous reprenons les grandes lignes.
Recycler les nutriments
L’agriculture dépend des apports de nutriments sur les sols cultivés. Alors que ceux-ci ont été largement assurés par des engrais minéraux depuis plusieurs décennies, le recyclage des nutriments disponibles dans les déchets organiques est une piste pour limiter les impacts environnementaux de l’alimentation. Parmi eux, les biodéchets constituent une ressource peu mobilisée à l’heure actuelle. Quels cycles sont à l’œuvre dans la croissance des plantes ? Quelles matières organiques peuvent retourner au sol ? Quelles technologies peuvent faciliter ce retour au sol ? Le groupe de travail « Bouclage des cycles et valorisation des biodéchets » du CTBM a rassemblé les éléments disponibles sur ce sujet. Ce document présente les enjeux du recyclage des nutriments, notamment concernant la méthanisation.
Importance des nutriments
Les plantes cultivées extraient des nutriments du sol, et en restituent peu par recyclage, car leurs parties aériennes sont récoltées. Ainsi, contrairement aux milieux naturels où les matières restent sur place, les cycles des nutriments ne sont pas bouclés naturellement dans les systèmes cultivés. En compensation, de nouveaux nutriments sont apportés par différentes matières : des produits organiques et des engrais minéraux. Ces derniers nécessitent beaucoup d’énergie pour les produire, voire sont importés de loin (notamment le phosphore) et ne sont pas renouvelables. Cependant, une grande partie des nutriments dont ont besoin les sols et les plantes sont toujours présents comme « matières premières » dans les biodéchets issus des industries et de la consommation. Il apparaît primordial de valoriser ces biodéchets par des filières adaptées (compostage et méthanisation), en récupérant leurs nutriments pour les ramener dans les sols agricoles, bouclant ainsi leurs cycles. Le phosphore est peu abondant dans les roches et absent de l’atmosphère. Il s’agit d’une ressource géologique non renouvelable dont les réserves sont estimées entre 100 et 250 ans. Le phosphore est recensé comme l’une des 20 matières premières critiques, et la seule qui concerne l’alimentation.
Mobilisation des biodéchets
La mobilisation s’appuie sur le tri à la source de ces déchets pour assurer une qualité optimale des flux traités. Ainsi, les producteurs de déchets sont invités à sortir de la poubelle des ordures ménagères les déchets verts, épluchures et autres restes alimentaires. Cette règle s’applique depuis 2016 aux gros producteurs de biodéchets (plus de 10 tonnes par an) et sera généralisée fin 2023 à tous les producteurs, y compris les ménages. La réglementation fixe également des objectifs forts. Comment faciliter le bouclage des différents cycles ? Quels sont les enjeux sanitaires, sociologiques, techniques et réglementaires ? Pour permettre le retour au sol des nutriments présents dans les biodéchets, plusieurs filières sont disponibles : le compostage et la méthanisation.
Les déchets verts issus des parcs et jardins sont tout à fait adaptés au compostage : leurs nutriments peuvent donc retourner au sol par l’intermédiaire du compost, par exemple domestique. Néanmoins, pour rendre les biodéchets des zones urbaines à un sol agricole, il faut les collecter à une plus grande échelle afin de les valoriser en grande quantité en compostage ou méthanisation.
Ainsi, la collecte des déchets alimentaires pour valorisation en sols agricoles peut être organisée par les collectivités locales au titre du service public de gestion des déchets comme représenté ci-contre. Ensuite, comme les autres collectes sélectives, elle peut être effectuée en porte-à-porte avec des camions qui couvrent tout le territoire concerné, ou en point d’apport volontaire avec des conteneurs placés dans les rues. Afin de réduire le taux d’indésirables qui sont parfois présents dans ces déchets malgré toute l’attention portée au tri, les gestionnaires d’unité pratiquent souvent un traitement pour extraire le verre, le métal et le plastique. Comme il y a des risques de contamination par des agents infectieux, les biodéchets collectés sont généralement hygiénisés avant méthanisation. Une logistique complexe qui pourrait être simplifiée par exemple avec la technologie Bio Tank (voir article pages suivantes). Il est à noter que l’étape d’hygiénisation n’est pas indispensable avant le compostage, car ce processus est considéré comme suffisamment hygiénisant quand il dépasse les 70 °C.
La solution méthanisation
La méthanisation et le compostage permettent de transformer des déchets en matières fertilisantes utilisables sur les champs : le digestat et le compost. Le compost contient beaucoup de carbone, notamment du carbone stable. Il apporte un effet physique à long terme sur la structure du sol et peu de nutriments. Son utilisation permet aux agriculteurs de compenser la matière organique prélevée par les plantes. Après méthanisation, l’azote présent dans les matières digérées est plus facilement assimilable par les plantes. Le digestat contient de l’azote minéral comme les engrais de synthèse et de l’azote organique qui reste dans la matière organique digérée et sera libéré plus tard. Il répond donc au double besoin des cultures d’une fertilisation de court et de moyen terme. Comme il contient aussi du phosphore et du potassium, son utilisation permet aux agriculteurs de réduire leur consommation coûteuse d’engrais minéraux. Enfin, le « nettoyage » des biodéchets réalisé avant la digestion réduit le risque de pollution des sols et des eaux. Néanmoins, le retour au sol du digestat impose de mesurer la présence d’indésirables avant retour au sol et de limiter les quantités épandues selon leur teneur en fertilisants, notamment l’azote. De plus, cet épandage doit être réalisé avec du matériel adapté pour éviter la volatilité.
| Qu’est-ce qu’un biodéchet ? Selon la définition de l’ordonnance 2020–920, il s’agit des « déchets non dangereux biodégradables de jardin ou de parc, les déchets alimentaires ou de cuisine provenant des ménages, des bureaux, des restaurants, du commerce de gros, des cantines, des traiteurs ou des magasins de vente au détail, ainsi que [des] déchets comparables provenant des usines de transformation de denrées alimentaires ». |
| Quelques chiffres Si l’on méthanise 100 kg de biodéchets, la masse annuelle produite en moyenne par personne, on obtient 90 kg de digestats contenant quelques pour cent d’azote et 20 Nm3 de biogaz (110 kWh, soit 8,4 kg de bioGNV). |
