Une unité de méthanisation produit de l’énergie renouvelable (biogaz) et du digestat, fertilisant organique riche en éléments minéraux. Épandu, ce dernier remplace une partie des engrais azotés minéraux utilisés pour la fertilisation des cultures. Stéphanie Sommier, chargée d’études méthanisation à la Chambre d’agriculture de Bretagne, précise le cadre réglementaire et les conditions d’utilisation de ce fertilisant. 

Les principales caractéristiques des digestats

Sur un site de production de biogaz, le digestat représente en volume de l’ordre de 90 % du gisement entrant en digestion et a conservé la totalité des nutriments (N, P, K,…) contenus dans les intrants en méthanisation. 

Au cours de la digestion anaérobie, les fractions minéralisées de certains nutriments (N, P) augmentent en lien avec la dégradation de la matière organique labile. Le digestat contient une proportion d’azote ammoniacal plus élevée que celle du mélange d’intrants dont il est issu. Le digestat présente également un pH relativement alcalin (pH de 8-9) comparativement aux produits résiduaires organiques, ce qui conduit à prendre des précautions au stockage et à l’épandage pour limiter la volatilisation de l’azote. 

Du fait de la valorisation de différents intrants en méthanisation  (effluents d’élevage, matières végétales agricoles, biodéchets), il existe différents types de digestats, de compositions et de qualités variées. De plus, en cas de séparation de phase, les fractions liquides et les fractions solides ont des compositions très différentes. La fraction liquide du digestat correspond à un fertilisant de type II au titre de la Directive Nitrates. 

Des analyses de laboratoires régulières, incluant des paramètres d’innocuité, permettent de s’assurer que la fertilisation des cultures ne se fait pas au détriment de la préservation des sols et de la santé humaine et animale. 

Des ouvrages et conditions de stockage adaptés

Les ouvrages de stockage du digestat doivent avoir une capacité suffisante pour permettre le stockage durant la période pendant laquelle son épandage est soit interdit (calendrier Directive Nitrates), soit impossible (périodes pluvieuses, sols détrempés, cultures en place…). En général, un projet de méthanisation agricole prévoit des capacités de stockage de digestat de 6 mois. La durée nécessaire peut être portée à 8 mois sur le digestat liquide en Bretagne pour correspondre au besoin agronomique (selon les rotations culturales) et ne peut être inférieur à 4 mois en règle générale (fraction liquide ou solide). 

Un ou plusieurs ouvrages de stockage sont construits à proximité du digesteur. Les fosses préalablement utilisées pour le stockage du lisier sur les exploitations associées, qui livrent directement les effluents d’élevage au méthaniseur, peuvent être réaffectées pour du stockage de digestat. Aussi, de nouveaux ouvrages nécessaires pour atteindre la durée adéquate de stockage peuvent également être construits à proximité du parcellaire, permettant ainsi d’être plus efficient en période d’épandage. 

Pour éviter la volatilisation de l’azote ammoniacal et la dilution par les eaux de pluie, les ouvrages de stockage doivent être couverts (exception réglementaire ICPE 2781, pour les lagunes lorsque le digestat a subi un traitement > à 80 jours). En cas de séparation de phase, la fraction solide sera stockée sous plateforme couverte. 

En complément, le digestat liquide ayant une prédisposition à la décantation, un système de brassage au cours du stockage est nécessaire pour permettre l’épandage d’un fertilisant dont les caractéristiques agronomiques restent homogènes au cours du chantier d’épandage. 

Cadre d’utilisation du digestat : plan d’épandage et/ou CDC Dig

Le digestat est épandu sur des surfaces agricoles exploitées dans le cadre d’un plan d’épandage ou dans le cadre d’une mise en marché sous cahier des charges ou sur une norme NFU. 

L’étude de consolidation d’un projet de méthanisation comprendra un plan d’épandage du digestat établi en fonction d’un plan de fumure équilibré, ou si les critères sont respectés, le digestat peut être – tout ou partie – mis sur le marché sous cahier des charges CDC Dig, soit hors cadre du plan d’épandage. La fraction solide du digestat peut également être compostée pour répondre à une norme NFU, ce qui permettra sa valorisation à plus longue distance. 

Dans le cadre du plan d’épandage, un dossier d’étude préalable est annexé au dossier ICPE 2781 de l’unité de méthanisation. Cette étude précise la caractérisation des digestats à épandre, le plan des parcelles d’épandage avec aptitudes des sols et compatibilité avec les contraintes environnementales et liste les parcelles concernées avec leurs exclusions à l’épandage (distances des tiers, des points d’eau, ….). La cartographie et le calendrier prévisionnel d’épandage sont joints au dossier administratif ICPE en précisant les doses apportées par culture. 

Le cahier des charges CDC Dig en vigueur (arrêté du 22 octobre 2020) concerne les digestats de méthanisation d’intrants agricoles et/ou agroalimentaires. Il permet la mise sur le marché de digestats de méthanisation, sans étape de réalisation d’étude préalable à annexer au dossier ICPE. Cette voie de mise en marché offre de la flexibilité notamment dans le cadre d’échanges CIVE/digestat ou effluents d’élevage/digestat, en permettant l’utilisation de parcellaires différents chaque année sans procédure administrative ICPE contraignante. Ce cahier des charges n’est cependant pas systématiquement accessible, car il présente une liste d’intrants restreints, une obligation d’équipements d’agitation et de couverture de stockage, ainsi qu’un contrôle accru du digestat, concernant notamment son innocuité. 

Par ailleurs, les effluents agricoles doivent également représenter à minima 33 % du total des matières incorporées au méthaniseur, et les matières agricoles brutes (effluents et matières végétales) doivent représenter au minimum 60 % de la quantité brute totale des matières incorporées. Les méthaniseurs de type agricole (collectif ou individuel) satisfont, dans la plupart des cas, à ces critères et peuvent donc utiliser ce cahier des charges. 

A contrario, les méthaniseurs prenant des déchets non listés dans le cahier des charges doivent obligatoirement passer par un plan d’épandage et par l’établissement d’un bilan azoté et phosphoré. C’est le cas notamment pour les unités traitant des biodéchets issus de restauration, ou des boues de station d’épuration. 

Dans ce cadre, le repreneur, utilisateur du digestat, est alors seul responsable de son plan de fumure et de son plan d’épandage. L’exploitant de l’unité de méthanisation s’engage, lui, sur le respect des valeurs fertilisantes qu’il fait figurer sur l’étiquetage du produit et les seuils d’innocuité imposés. 

Conditions d’épandage et plan de fumure 

Les conditions d’épandage d’un digestat reposent sur des règles similaires à celles des effluents d’élevage en termes de calendrier d’épandage et de doses d’apports. En ce qui concerne les distances d’épandage, malgré la dégradation d’une grande partie des molécules odorantes et les moindres nuisances olfactives générées, les distances d’épandage par rapport aux tiers sont semblables à celles imposées aux effluents d’élevage (50 m avec rampe à pendillards, 15 m avec enfouisseur). 

Les techniques d’épandage à faibles émissions d’ammoniac (enfouisseur, rampe à pendillards) sont à utiliser pour limiter la volatilisation de l’azote lors de l’épandage et optimiser la valorisation de l’azote par la culture. Le digestat solide sera épandu avec une table d’épandage. 

Le plan de fumure s’établit en fonction des besoins des plantes et l’azote disponible pour chaque parcelle culturale. Pour l’utilisateur du digestat, la dose d’azote est à raisonner de telle sorte que les apports soient équilibrés avec les exportations de la culture à l’échelle de la parcelle. 

Les doses apportées par parcelle seront donc inscrites dans le cahier d’enregistrement de la fertilisation en veillant à ce que les doses d’azote n’excèdent pas 170 unités d’azote organique d’origine animale par hectare (sauf sur BV contentieux : règles particulières) à l’échelle de l’exploitation. 

Par ailleurs, la déclaration annuelle des quantités d’azote épandue (DFA) sera réalisée à chaque fin de campagne. En conséquence, l’analyse agronomique du digestat est indispensable pour calculer et élaborer un plan de fumure équilibré par parcelle en fonction des besoins des plantes et des coefficients d’équivalence avec engrais minéral, ces derniers variant selon le taux de concentration initial du substrat épandu et de la période d’épandage.