Combustion d'urgence du biogaz, partie 1 : où va l'excédent de gaz et que dit la réglementation

Une unité de méthanisation produit du gaz en continu (le processus biologique ne peut pas être arrêté comme une chaudière), tandis que les récepteurs (groupe de cogénération, chaudière, épuration) le consomment de manière irrégulière. C'est pourquoi chaque installation doit prévoir un emplacement planifié pour recevoir l'excédent. Le principe est simple : le gaz doit d'abord être stocké, puis utilisé, et seulement en dernier recours brûlé dans une torchère. Ce billet ouvre une série sur la combustion d'urgence du biogaz et clarifie les notions ainsi que les exigences. Les détails de la construction d'une torchère ont été décrits dans le texte Torchère dans une unité de méthanisation : construction, exigences et exploitation sûre], et les procédures de crise dans le plan d'urgence d'une unité de méthanisation]. Ici, il s'agit d'avoir une vision d'ensemble.

Ce billet fait partie de la série « Combustion d'urgence du biogaz ». Les parties suivantes comparent des solutions concrètes, et la dernière les rassemble dans un tableau et un arbre de décision.

D'où provient l'excédent de gaz

La méthanisation ne peut pas être arrêtée comme une chaudière. La biologie produit du gaz même lorsque le groupe électrogène est en maintenance, en panne, arrêté par l'opérateur du réseau ou fonctionne à puissance réduite. Parmi les causes typiques, on trouve :

• une panne ou une maintenance planifiée du seul groupe électrogène,
• une limitation de la réception d'électricité ou de chaleur,
• un gaz aux paramètres inadmissibles pour le moteur (par exemple, composition perturbée, humidité, sulfure d'hydrogène),
• une augmentation de la production après l'augmentation de la dose d'un substrat facilement dégradable,
• le démarrage du digesteur, lorsque le gaz à faible teneur en méthane n'est pas encore adapté au moteur,
• une coupure de courant, lorsque le système gazier doit passer en mode sécurisé.

Le dernier point montre que la combustion d'urgence n'est pas uniquement une question d'économie. Elle fait partie des mesures de protection contre la surpression du gaz dans les réservoirs, et donc un sujet de sécurité, lié aux zones à risque d'explosion et à la directive ATEX.

Hiérarchie de valorisation de l'excédent

En pratique, on applique une séquence allant des solutions les moins aux plus perdantes :

1. Réduction de l'approvisionnement : limitation du dosage du substrat, si la situation est prévisible.
2. Tampon de gaz : un réservoir sous membrane absorbe la différence entre la production et la consommation.
3. Récepteurs utiles : groupe électrogène supplémentaire ou microturbine, chaudière à eau, récepteur de chaleur, épuration en biométhane.
4. Torchère : combustion du gaz sans récupération d'énergie.
5. Décharge d'urgence par soupape de sécurité : protection ultime de la structure, qui fonctionne automatiquement et dont l'exploitation doit être évitée.

Le cinquième niveau n'est pas une solution, mais une protection au cas où toutes les précédentes échoueraient. Les parties suivantes de la série abordent chacun de ces niveaux séparément, et le billet sur le stockage de gaz sous toit à double membrane] décrit l'aspect constructif du tampon.

Ce qui découle des réglementations

Union européenne. Les conclusions BAT pour le traitement des déchets (décision d'exécution de la Commission (UE) 2018/1147) définissent la combustion en torchère (flaring) comme une oxydation à haute température des composants combustibles des gaz résiduaires par une flamme ouverte. Selon le BAT 15, la torchère n'est utilisée qu'à des fins de sécurité ou dans des conditions de fonctionnement non standard (par exemple, démarrage, arrêt), et selon le BAT 16, lorsque la combustion est inévitable, il convient notamment de réaliser une surveillance et un enregistrement, y compris une mesure continue de la quantité de gaz dirigée vers la torchère. Cela concerne les installations couvertes par ces conclusions, il faut donc vérifier le champ d'application pour chaque installation spécifique (pour la méthanisation anaérobie des déchets seule, le seuil est fixé à 100 t de déchets par jour). Le billet Émissions de méthane des unités de méthanisation] explique pourquoi la torchère est préférable à un rejet de méthane.

Pologne. L'obligation d'une torchère ne découle pas d'un acte unique pour toutes les unités de méthanisation. Elle résulte généralement de plusieurs sources à la fois : décision environnementale, autorisation d'émettre des gaz ou des poussières dans l'air (art. 181 al. 1 de la loi sur la protection de l'environnement), permis de construire, projet technologique et document de protection contre les explosions. Le contenu de l'autorisation indique comment la torchère est décrite et quelles conditions de fonctionnement lui sont applicables. La portée des autorisations est décrite dans le billet Autorisations environnementales pour les unités de méthanisation].

L'Allemagne comme exemple d'exigences détaillées. La règle allemande TRAS 120 prévoit des exigences distinctes pour les membranes et les réservoirs de gaz (chap. 3.5) ainsi que pour une unité supplémentaire de consommation de gaz (zusätzliche Gasverbrauchseinrichtung, chap. 3.8). Le merkblatt allemand KAS-28 traite directement de cette unité supplémentaire, en particulier de la torchère (insbesondere Fackel). Le document de l'assureur agricole allemand contre les accidents SVLFG (état 12/2013), disponible sur le site de la BG ETEM, indique notamment une protection des parties chaudes jusqu'à une hauteur de 2,70 m, l'intégration de la torchère dans le concept d'alimentation de secours et un compresseur (soufflante) assurant la pression requise du gaz. Dans un arrêt du 11 mai 2026 (réf. Au 9 K 25.85), le tribunal administratif d'Augsbourg a rejeté le recours d'un exploitant d'unité de méthanisation contre les injonctions d'équiper l'installation d'une torchère à allumage automatique et d'une protection contre les surpressions et dépressions, les jugeant conformes au droit et à l'obligation d'appliquer l'état de la technique ; selon le tribunal, la combustion manuelle, la capacité libre du réservoir ou le groupe de cogénération ne sont pas des dispositifs de sécurité. Ces exemples servent de point de référence, et non de droit polonais.

Obligatoire et recommandé

Les assureurs peuvent imposer leurs propres exigences en matière de protection contre l'incendie pour les unités de méthanisation, et les exigences spécifiques de la police sont déterminées par le contrat avec l'assureur.

Comment vérifier votre installation

• Consignez dans un seul document tous les récepteurs de gaz possibles et leur consommation maximale.
• Vérifiez dans la décision environnementale et l'autorisation comment la torchère est décrite et quelles sont les éventuelles limites de fonctionnement.
• Comparez la production maximale possible de gaz avec la puissance de chaque récepteur en cas de panne du premier.
• Demandez au concepteur si la protection contre la surpression fonctionne également en cas de coupure de courant.
• Vérifiez si la torchère est prise en compte dans le document de protection contre les explosions (zones à risque], ATEX dans une unité de méthanisation).

Pourquoi la combustion n'est pas une solution « gratuite »

Chaque heure de fonctionnement de la torchère correspond à du gaz qui n'est pas transformé en électricité, en chaleur ou en biométhane. De plus, la combustion n'est jamais parfaite : une partie du méthane peut rester non brûlée, et l'ampleur dépend du type de torchère et des conditions de fonctionnement. C'est pourquoi une installation bien gérée considère la torchère comme un fusible : elle doit fonctionner de manière fiable, mais rarement. Si la torchère fonctionne régulièrement, c'est le signe que le bilan gazier est déséquilibré et qu'il vaut mieux en rechercher les causes avant d'investir dans de nouveaux équipements.

Ce billet a un caractère général et ne remplace ni un projet ni l'avis de personnes habilitées. Les exigences dépendent de la puissance de l'installation, du type de substrats traités, de l'emplacement et du contenu des autorisations.