Le bioréacteur

N°2 / Avril 2005 / Recherche & Développement
Le magazine de la chronique
scientifique
Le bioréacteur
Le saviez-vous ?
Infos clés
Edito
D
La France produit 27 millions
de tonnes de déchets par an
soit 450 kg/hab.
« Faire des déchets une
ressource, diminuer la durée
de vie de nos centres de
stockage et réduire la pollution,
tels sont les enjeux de nos
recherches menées sur le
bioréacteur. »
ans la Grèce antique,
le philosophe Aristote
demanda aux autorités de créer un
corps d’inspecteurs chargés de
surveiller l’accumulation des
déchets jetés par les fenêtres dans
les ruelles ou aux abords des villes.
Les déchets non recyclés sont
traités selon plusieurs
procédés : incinération, compostage et centre de stockage.
L’Empire Romain inventa le
système des égouts, mais ne
parvint jamais à résoudre le
problème des déchets jetés par
les fenêtres.
À Paris, en 1883, le préfet
Eugène Poubelle imposa pour la
première fois une collecte des
déchets. Il demanda aux
habitants de déposer les ordures
dans des containers qui portent
désormais son nom. Il établit
aussi, dès cette époque, le
principe du tri des déchets.
40% des déchets partent en
Denis Gasquet,
Directeur Général deVeolia Propreté
centre de stockage
~ 2% sont actuellement
valorisés par la technologie
bioréacteur
Le Préfet Eugène Poubelle
Le bioréacteur, Centre de
Stockage des Déchets optimisé,
permet de produire plus
d’énergie et plus rapidement,
à partir du biogaz généré par la
dégradation des déchets.
Les objectifs de la Recherche
Veolia Environnement, leader dans les métiers de la propreté, développe de nouvelles technologies
de traitement et de valorisation des déchets.
Les recherches sur le bioréacteur portent sur :
n le développement d’une nouvelle voie de valorisation énergétique des déchets,
n le pilotage de la dégradation naturelle de déchets produisant une énergie renouvelable.
Michel Dutang
Directeur de la Recherche, du Développement et de la Technologie de Veolia Environnement.
“La Recherche de Veolia Environnement anticipe les besoins futurs de ses clients. Elle travaille
aux progrès environnementaux et sanitaires en apportant des solutions innovantes et économiques.
C’est typiquement le cas du bioréacteur, à la fois moins polluant et plus économique que les centres
de stockage classiques.”
Sommaire
Page 1
n Edito de Denis Gasquet
n Le saviez-vous ?
n Infos clés
n Les objectifs de la Recherche
Page 2
n Ce qu’il faut savoir sur…
Page 3
n Zoom sur les programmes
de Recherche et de
Développement
Page 4
n Pour en savoir plus…
n Fiche technique vidéo
n Contact
Le
bioréacteur
Casiers du bioréacteur de la Vergne.
Ce qu’il faut savoir sur…
La dégradation
des déchets
Le méthane est 21 fois plus
polluant que le dioxyde de carbone.
Les déchets fermentescibles (déchets
alimentaires, déchets verts, boues…) se
dégradent de manière naturelle. Cette
dégradation génère :
n du gaz, appelé biogaz, mélange de
méthane et de dioxyde de carbone,
n des résidus, appelés digestats,
n et des liquides pollués, appelés
lixiviats.
Le bioréacteur
Le principe du bioréacteur consiste à
accélérer la dégradation des déchets
stockés dans un CSD en leur apportant une
humidité optimale notamment par la
recirculation des lixiviats au sein du
casier.
L’intérêt est double :
n produire rapidement plus de biogaz,
n stabiliser plus rapidement les
déchets, réduire la maintenance des sites
après la période d’exploitation et réhabiliter
plus rapidement ces sites (agriculture…).
Les CSD sont des casiers enterrés dans
lesquels les déchets sont stockés et
subissent une lente dégradation.
Les CSD, nouvelle génération, sont soumis
à une réglementation très stricte afin de
réduire les risques de pollution de l’air et de
l’eau :
n étanchéité totale des casiers,
n récupération des lixiviats et du gaz
par l’intermédiaire de drains.
Après remplissage, les casiers sont
recouverts d’argile et de terre végétale sur
laquelle une végétation est replantée.
Le biogaz récupéré est brûlé ou valorisé
sous forme électrique et thermique.
Aujourd’hui, l’impact environnemental des
centres de stockage est maîtrisé mais le
rendement énergétique reste à améliorer.
Le bioréacteur apporte une réponse
technologique innovante.
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Veolia Environnement
Les Centres de Stockage
des Déchets (CSD)
Casier d’un bioréacteur en coupe
ECOMETHANISEUR®
Il s’agit d’une technologie mise en œuvre
par la R&D de Veolia Environnement
qui permet d’optimiser la technologie
bioréacteur :
n contrôle maximal des déchets
entrants (CONTROLMAX®),
n stabilisation plus rapide du déchet
(Bioréacteur),
n optimisation de son recyclage
en énergie (centrale énergétique).
Le
bioréacteur
Site de la Vergne en France.
Zoom sur les programmes de Recherche et de Développement
Les essais bioréacteur
en France
Les essais bioréacteur
à l’étranger
Le centre de stockage de la Vergne en
Vendée est le cadre des premiers essais
industriels du bioréacteur en France.
D’autres projets de bioréacteurs sont à
l’étude au sein de Veolia Environnement
à l’étranger et marquent le savoir-faire
du groupe pour cette technologie :
n 17 sites aux Etats-Unis (Onyx Waste
Services-Onyx North America),
n 2 sites en Australie : Woodlawn
et Ti Tree (Collex Onyx).
Le CREED, centre de recherche de Veolia
Environnement, en partenariat avec
l’ADEME, effectue des tests sur le
bioréacteur de la Vergne afin de valider
les performances environnementales
du concept industriel en les comparant
à celles des casiers de stockage
classiques.
Les recherches menées sur le
bioréacteur ont montré que cette
technologie permet de
n de réduire de moitié la durée de vie
des CSD (10 ans au lieu de 20 ans)
n de récupérer plus vite de l’énergie.
Production
de biogaz
Site de Woodlawn en Australie.
Courbe bioréacteur
Courbe casier classique
Zoom sur les essais
en laboratoire
Exemple de modélisation :
Pilotage de la recirculation des lixiviats
Des travaux de modélisations numériques (via des logiciels de calculs) sont
également effectués et portent sur :
• le tassement,
• les écoulements des lixiviats et du biogaz,
• les transferts de chaleur.
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Des essais en laboratoire sont également effectués au CREED afin de mieux
connaître les processus de biodégradation
des déchets. Des casiers, à échelle
réduite, permettent de tester différents
paramètres, en particulier l’humidité,
la chaleur et la circulation des lixiviats.
Le
bioréacteur
Eric Lesueur et Jean-Marc Poletti.
Pour en savoir plus…
Fiche technique vidéo
Les chroniques scientifiques
Découvrez en 4 minutes sur l’intranet du groupe,
les recherches menées par Veolia
Environnement sur le bioréacteur.
Expert :
Eric Lesueur,
Directeur adjoint de la Recherche,
du Développement et de la
Technologie du Groupe Veolia
Environnement, Président du
CREED
Témoin :
Jean-Marc Poletti,
Veolia Eau
Scénario :
Marie-Odile Monchicourt /
3B Conseils
Durée :
4’
Tournage :
22 décembre 2004
Lieu :
REP à Goussainville (95)
Préparation : Fanny Demulier,
Anne Dequeker-Cormont,
Caroline Bellecourt, Edith Weitz
Direction de la Communication
de la Recherche, du Développement
et de la Technologie Veolia
Environnement
Réalisateurs : Steeve Sierra, Martin Geisler
Producteur délégué :
Bruno Plasse, Dawa Productions
Conception générale vidéo et magazine :
3B Conseils
Graphisme : Bernadette Coléno/3B Conseils
Producteur : Veolia Environnement
Date de la mise en ligne : Avril 2005
Remerciements aux équipes de la REP
et à Christophe Aran (CREED)
Partenariats
n Performance environnementale
ADEME
www.ademe.fr
n Mesures géophysiques
Université de Paris VI
www.jussieu.fr
Cemagref
www.cemagref.fr
n Modélisation des tassements
Université J Fournier – LIRIGM Grenoble
www.ujf-grenoble.fr
n Biochimie de dégradation
INSA Toulouse
www.insa-tlse.fr
n Modélisation des transferts
Institut de mécanique des fluides de
Toulouse
www.imft.fr
n Etudes de dégradation
ENSIL Ecole nationale supérieure
d’Ingénieurs de Limoges
www.ensil.unilim.fr
USA
n Géomécanique des déchets
Université d’Illinois Chigaco /
http://www.uic.edu/index.html
Ressources documentaires
de Veolia Environnement
Audiovisuels
n Les chroniques scientifiques :
Le bioréacteur N°2 (voir encadré)
n Le bioréacteur - DVD
Réalisation : P. Chambier- Holicom 2003
Publications
n Accélérer la dégradation des déchets pour
mieux stabiliser les sites : le biréacteur Christophe ARAN -Journées
techniques ADEME des 15 et 16 mars 2005.
n Bioreactor monitoring : assessment of
performances"
Nathalie Bureau, Christophe Aran & Isabelle Hébé
"Bioreactor Landfill Technology Update" Session at
the Geo-Frontier
Conference, January 24-26, 2005, Austin, Texas, USA,
<<DEC_AR_050227_Geo-Frontiers
conference_NSK1.pdf>>
n Valeurs Vertes. Hors série nov. 2004.
Quelles propositions pour une acceptation
durable des déchets ? Colloque à l’Assemblée
Nationale, 7 septembre 2004, organisé
par Veolia Propreté, Veolia Environnement,
AMF et Réseau idéal.
Documents institutionnels
n La REP, une réussite très naturelle
n Rapport d’activité Veolia Propreté 2003
n Dalkia, bulletin trimestriel, textes
réglementaires
Cadre réglementaire
en France
Installation de stockage des déchets
Circulaire du 4 juillet 2002 avec annexe 000870
Arrêté du 9 septembre 1997 modifié par un
arrêté du 3 avril 2002 et du 31 décembre 2001
parus au JO des 19 avril 2002, 2 mars 2002
et du 2 octobre1997.
en Europe
Valorisation énergétique des déchets
Directive des déchets Com (2003) 301
n REP 2000 Vidéo VHS secam 12’
Sites spécialisés
www.bioreacteur.com
www.titreebioenergy.com.au
www.intersan.qc.ca
www.solagro.org
www.fnade.com
www.onyx.com
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Contact
Direction de la Recherche, du Développement
et de la Technologie
36, rue de Liège 75008 PARIS - France
Tél. : +33 (0) 1 71 75 06 60
Fax. : +33 (0)1 71 75 10 40
Mail : [email protected]