Composition du digestat : azote, phosphore, potassium, soufre et matière organique

Le digestat est le résidu de la digestion, qui conserve la plupart des éléments minéraux des substrats alors que sa matière organique est en grande partie décomposée. Sa composition dépend avant tout du mélange de substrats : un digestat de lisier et d’ensilage contient quelques pour cent de matière sèche et environ quelques kg d’azote total par tonne, dont une part importante sous forme ammoniacale. La dispersion étant importante, l’évaluation doit reposer sur l’analyse de sa propre installation.

Ce qui arrive aux éléments dans le digesteur

• Carbone — une grande partie de la matière organique est transformée en CH₄ et CO₂, de sorte que la matière organique sèche diminue.
• Azote — il ne s’échappe pas avec le biogaz (hors traces de NH₃) ; l’azote organique des protéines est minéralisé en azote ammoniacal (N-NH₄⁺). La quantité d’azote total est approximativement conservée.
• Phosphore — il reste ; une partie précipite sous forme de phosphates.
• Potassium — il reste en solution, et dans le digestat il se trouve en grande partie sous forme dissoute.
• Soufre — il s’échappe en partie avec le gaz sous forme de H₂S, une partie reste dans le digestat sous forme de sulfures et de soufre organique.
• pH — il augmente (généralement 7,5–8,5), ce qui accroît la sensibilité à la volatilisation de l’ammoniac.

Fourchettes indicatives

Les valeurs ci-dessous ont un caractère illustratif (masse brute) ; la composition réelle peut différer sensiblement.

Pourquoi la forme de l’azote est importante

L’azote ammoniacal agit comme un engrais minéral : il est rapidement disponible pour les plantes, mais lors d’un épandage sans enfouissement rapide dans le sol, il se volatilise sous forme de NH₃. L’azote organique est libéré lentement. Le plan de fertilisation doit donc tenir compte de la part de N assimilable l’année de l’épandage, ainsi que de la technique d’épandage (article distinct).

Matière organique et humus

Bien que la digestion réduise la teneur en matière organique facilement dégradable, le digestat (en particulier la fraction solide) apporte au sol un carbone plus stable. L’effet sur la formation du sol dépend des doses ; le digestat liquide en contient relativement peu par unité de volume.

Contaminants et sécurité

• Métaux lourds (Cu, Zn provenant des aliments et additifs) — ils peuvent être présents dans le digestat en raison du substrat : à analyser, en particulier avec du lisier porcin et des compléments d’oligoéléments.
• Contaminants physiques (plastique, verre issus des déchets) — ils dépendent de la qualité de la séparation à l’entrée.
• Agents pathogènes — réduits au cours du processus, mais les exigences d’hygiénisation dépendent du type de substrats.
• Adventices — les graines sont en majorité inactivées à température thermophile, et dans une moindre mesure en mésophile.

Aspects juridiques

Le statut juridique du digestat (engrais de ferme, sous-produit, déchet, produit fertilisant UE) dépend des substrats et du mode de mise sur le marché. Le règlement (UE) 2019/1009 permet la mise sur le marché de produits fertilisants portant le marquage CE, y compris des digestats remplissant certains critères (catégories de matières constitutives pour le digestat). La voie juridique doit être déterminée pour chaque installation — nous recommandons de consulter un conseiller ou l’autorité compétente.

Liste de contrôle des analyses

1. Matière sèche, matière organique sèche.
2. N total, N-NH₄, pH.
3. P, K, Mg, Ca, S.
4. Métaux lourds (Cd, Pb, Cu, Zn, Cr, Ni, Hg, As) en cas de projet de vente ou d’évaluation des risques.
5. Répétez les analyses chaque saison et après tout changement de mélange.

La connaissance de la composition permet de planifier la fertilisation sans doses excessives, de réduire les achats d’engrais minéraux et d’estimer la valeur commerciale du produit.

Exemple : quelle quantité d’azote dans une dose

Supposons un digestat de lisier et d’ensilage dont l’analyse a révélé 4,0 kg de N total par tonne, dont 2,6 kg de N-NH₄ (65 %). Une dose de 30 t/ha apporte 120 kg de N total, dont 78 kg de N ammoniacal. Si l’utilisation de l’azote ammoniacal l’année de l’épandage atteint par ex. 60–70 % (selon la technique et les conditions — valeur donnée à titre d’exemple), la plante obtiendra l’équivalent d’env. 47–55 kg de N minéral issu de la fraction ammoniacale, plus une partie de l’azote organique. Ce calcul montre pourquoi, sans analyse, il est facile aussi bien de surdoser que de sous-alimenter le champ.

Variabilité dans le temps

La composition du digestat évolue avec le mélange de substrats, la saison et le degré de dégradation. Prélevez des échantillons à plusieurs endroits de la cuve après brassage et analysez au moins une fois par an, et plus souvent en cas de modification de la recette.

Conclusion pratique

Le moyen le moins coûteux d’améliorer la gestion du digestat est l’analyse régulière et la tenue d’un bilan des éléments nutritifs tenant compte de la forme de l’azote. Cela permet de réduire les achats d’engrais minéraux, d’éviter de dépasser les plafonds et d’indiquer si la séparation ou la récupération de l’azote est rentable. Les données de composition sont aussi la base des discussions avec les preneurs de digestat et de sa déclaration dans les plans de fertilisation des exploitations.