Séparation du digestat : presses à vis, centrifugeuses, bilan matière et nutriments

La séparation du digestat consiste à le diviser mécaniquement en une fraction solide et une fraction liquide. La fraction solide contient la majeure partie du phosphore et une part importante de la matière organique, la fraction liquide — la majeure partie du potassium et de l’azote ammoniacal. Cela permet de transporter à moindre coût le phosphore sur de plus grandes distances, de mieux valoriser les nutriments et de réduire le volume des réservoirs pour la partie liquide. Typiquement, la fraction solide représente une dizaine de pour cent de la masse du digestat et contient plusieurs dizaines de pour cent de matière sèche.

Technologies

Les plages indiquées sont indicatives et dépendent du digestat (viscosité, fibres), des réglages et du dosage des floculants.

Où vont les nutriments

Approximativement (plages dépendant de la technologie et de la matière) :

• matière sèche — d’une dizaine à plusieurs dizaines de pour cent vont dans la fraction solide,
• phosphore — une part importante (souvent de la moitié à plus de 70 %) dans la fraction solide,
• azote total — environ 20–40 % dans la fraction solide ; l’azote ammoniacal reste principalement dans le liquide,
• potassium — presque entièrement dans le liquide.

Exemple de bilan

Hypothèses : 10 000 t de digestat par an, matière sèche 7 % (700 t de MS). La presse à vis produit une fraction solide : 12 % de la masse (1 200 t) avec 25 % de MS (300 t de MS). Fraction liquide : 8 800 t, MS = (700 − 300) / 8 800 ≈ 4,5 %. Dans cet exemple, 43 % de la matière sèche va dans la fraction solide. Si le digestat contient 1,5 kg de P₂O₅/t (15 t par an) et que 60 % va dans la fraction solide, alors env. 9 t de P₂O₅ se trouvent dans 1 200 t de fraction solide (7,5 kg/t), et dans le liquide restent env. 6 t de P₂O₅ dans 8 800 t (0,7 kg/t). Ce calcul montre que la fraction solide est 10 fois plus riche en phosphore à la tonne que le liquide.

Avantages et inconvénients

Avantages :

• la fraction solide se prête au transport, au compostage, au séchage, à la granulation,
• le liquide se pompe et s’épand plus facilement, moindre risque de colmatage des tuyaux,
• moindre besoin de volume de stockage du liquide,
• possibilité de mieux adapter les nutriments aux besoins des parcelles.

Inconvénients :

• investissement et énergie,
• nécessité de valoriser les deux fractions,
• risque d’émissions d’ammoniac de la fraction solide lors du stockage,
• les floculants (polymères) exigent une évaluation de leur effet sur le sol.

Choix de la technologie

1. Définissez l’objectif : transport du phosphore, séchage, compost, réduction du volume.
2. Vérifiez la viscosité et la teneur en fibres du digestat ; la paille et le fumier augmentent l’efficacité de la presse.
3. Demandez au fournisseur le taux de matière sèche garanti de la fraction solide sur un digestat similaire au vôtre (références).
4. Calculez les coûts d’énergie et la consommation de floculants.
5. Planifiez le lieu de stockage de la fraction solide (dalle, toiture) conforme à la réglementation.

Exploitation

• Contrôlez régulièrement les tamis, les couteaux et les joints.
• Mesurez la matière sèche des deux fractions et consignez-la ; une baisse d’efficacité signale l’usure.
• Assurez un rinçage après la fin du travail.
• Veillez à la ventilation et à la sécurité : le digestat peut dégager du NH₃ et du H₂S.

Erreurs fréquentes

• Attendre une matière sèche élevée d’un digestat issu uniquement de lisier sans fibres.
• Absence de place pour la fraction solide.
• Dose de floculant trop élevée.
• Omission du bilan azoté lors du stockage de la fraction solide.

La séparation est un outil logistique et agronomique ; sa rentabilité dépend de ce qu’il advient ensuite des fractions.

Valorisation de la fraction solide

La fraction solide peut être épandue directement sur les champs comme engrais phospho-organique, compostée, séchée ou granulée. Lors du stockage d’andains au champ ou sur une aire, il faut se souvenir des exigences relatives aux dalles étanches et aux lixiviats ainsi que des restrictions temporelles. Le liquide est stocké dans des réservoirs, et l’épandage se planifie selon les teneurs en N et K. Le phosphore de la fraction solide mérite d’être mis en balance avec la richesse du sol, car avec des apports fréquents il peut s’accumuler.

Indicateurs de contrôle

Les bonnes pratiques consistent à mesurer la MS des deux fractions chaque semaine ou après chaque modification des réglages, à tenir un registre des heures de fonctionnement du séparateur et de la consommation de floculant (kg/t) et à consigner l’énergie (kWh/t). Cela permet de détecter une baisse d’efficacité et de justifier les coûts d’entretien.

Questions au fournisseur du séparateur

Demandez la matière sèche garantie de la fraction solide sur une matière proche de la vôtre, la consommation d’énergie à la tonne, la consommation de floculant, la durée de vie des tamis et des vis, le coût des pièces d’usure et le temps d’exploitation requis par jour. Demandez des références d’installations traitant un mélange similaire. Le coût total (investissement plus exploitation sur 8 à 10 ans) départage mieux le choix que le prix d’achat.