i. présentation détaillée du projet...perlite d’amidonnerie amidonneries rayon de 100 km 700 02...

I. Présentation détaillée du

projet

SCEA DES LONGCHAMPS

39 rue de Meroux

90400 ANDELNANS

Dossier de demande d’autorisation d’exploiter une unité de

méthanisation de matières organiques - Rubrique 2781.2

Mars 2017

BBuurreeaauu dd’’ééttuuddeess TTeerrAATTeerr

391 La Place

68910 Labaroche (France)

wwwwww..bbee--tteerraatteerr..ffrr

+33 (0)6 30 08 14 67

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ICPE : SCEA des Longchamps - 2 - Présentation détaillée du projet Réalisation : TerATer Mars 2017

SOMMAIRE

1. RENSEIGNEMENTS GENERAUX ................................................................................................................. 4

1.1 IDENTITE DU DEMANDEUR ................................................................................................................................. 4

1.2 LOCALISATION DE L’INSTALLATION .................................................................................................................... 5

1.3 HISTORIQUE DU SITE ......................................................................................................................................... 6

2. NATURE ET VOLUME DES ACTIVITES PROJETEES .............................................................................. 7

2.1 OBJET DE LA DEMANDE ..................................................................................................................................... 7

2.2 LISTE DES MATIERES PREMIERES ET PLAN D’APPROVISIONNEMENT ................................................................ 7

2.2.1. Liste des matières déjà utilisées .......................................................................................................... 7

2.2.2. Liste des matières susceptibles d’être utilisées ................................................................................ 8

2.2.3. Plan d’approvisionnement prévisionnel .............................................................................................. 9

2.3 LISTE DES PRODUITS ET MODE DE VALORISATION .......................................................................................... 10

2.3.1. Liste des produits de méthanisation ................................................................................................. 10

2.3.2. Mode de valorisation du biogaz ......................................................................................................... 10

2.3.3. Mode de valorisation du digestat ....................................................................................................... 10

2.4 RUBRIQUES CONCERNEES PAR LE PROJET .................................................................................................... 11

3. PROCEDE DE FABRICATION ......................................................................................................................12

3.1 ENTREE DES MATIERES PREMIERES ............................................................................................................... 13

3.1.1. Demande d’information préalable ..................................................................................................... 13

3.1.2. Réception .............................................................................................................................................. 14

3.1.3. Déchargement ...................................................................................................................................... 14

3.1.4. Stockage ............................................................................................................................................... 14

3.2 HYGIENISATION ............................................................................................................................................... 14

3.2.1. Pompage ............................................................................................................................................... 14

3.2.2. Broyage ................................................................................................................................................. 15

3.2.3. Montée en température ....................................................................................................................... 15

3.2.4. Pasteurisation ....................................................................................................................................... 15

3.3 TRANSFERT DES MATIERES DANS LE DIGESTEUR ........................................................................................... 16

3.3.1. Définition de la ration ........................................................................................................................... 16

3.3.2. Pompage des matières liquides ........................................................................................................ 16

3.3.3. Chargement du bac d’incorporation et introduction des matières solides ................................... 16

3.4 CONDUITE DU DIGESTEUR............................................................................................................................... 16

3.4.1. Brassage ............................................................................................................................................... 16

3.4.2. Chauffage.............................................................................................................................................. 17

3.4.3. Digestion ............................................................................................................................................... 17

3.4.4. Temps de rétention dans le digesteur .............................................................................................. 18

3.5 CONDUITE DU POST-DIGESTEUR ..................................................................................................................... 18

3.5.1. Brassage ............................................................................................................................................... 18

3.5.2. Chauffage.............................................................................................................................................. 18

3.5.3. Temps de rétention global .................................................................................................................. 18

3.6 TRAITEMENT ET STOCKAGE DU DIGESTAT ...................................................................................................... 18

3.6.1. Séparation de phase ........................................................................................................................... 18

3.5.1. Stockage du digestat solide ............................................................................................................... 19

3.5.2. Stockage du digestat liquide .............................................................................................................. 19

3.7 VALORISATION DU DIGESTAT .......................................................................................................................... 20

3.7.1. Pompage ............................................................................................................................................... 20

3.7.2. Transport ............................................................................................................................................... 20

3.7.3. Epandage .............................................................................................................................................. 20


3.8 STOCKAGE ET TRAITEMENT DU BIOGAZ .......................................................................................................... 20

3.9 VALORISATION DU BIOGAZ .............................................................................................................................. 22

3.9.1. Production d’eau chaude .................................................................................................................... 22

3.9.2. Production de biométhane.................................................................................................................. 22

3.9.3. Surplus de production ......................................................................................................................... 25

3.9.4. Analyse du biogaz ............................................................................................................................... 25

4. ETUDE PREALABLE A L’EPANDAGE DU DIGESTAT ............................................................................26

4.1 CARACTERISTIQUES PREVISIONNELLES DU DIGESTAT ................................................................................... 26

4.2 CAPACITE DE STOCKAGE DU DIGESTAT .......................................................................................................... 26

4.3 PLAN D’EPANDAGE .......................................................................................................................................... 27

4.3.1. Surface épandable et pression azotée ............................................................................................. 27

4.3.2. Calendrier d’épandage ........................................................................................................................ 27

4.4 RAISONNEMENT DE LA FERTILISATION ............................................................................................................ 28

4.5 TRAÇABILITE .................................................................................................................................................... 29

4.6 PROCEDURES DE CONTROLE .......................................................................................................................... 30

4.6.1. Analyses de digestat ........................................................................................................................... 30

4.6.2. Gestion des lots non conformes ........................................................................................................ 32

4.6.3. Analyses de sol .................................................................................................................................... 32

5. CAPACITES TECHNIQUES ET FINANCIERES .........................................................................................33

5.1 CAPACITES TECHNIQUES ................................................................................................................................ 33

5.1.1. Organisation de l’entreprise ............................................................................................................... 33

5.1.2. Formation du personnel ...................................................................................................................... 34

5.1.3. Appui technique des fournisseurs ..................................................................................................... 34

5.1.4. Gestion des déchets et traçabilité des digestats ............................................................................. 34

5.1.5. Veille réglementaire ............................................................................................................................. 35

5.2 CAPACITES FINANCIERES ................................................................................................................................ 35

5.2.1. Montant de l’investissement ............................................................................................................... 35

5.2.2. Plan de financement ............................................................................................................................ 35

5.2.3. Garanties financières .......................................................................................................................... 35


1. Renseignements généraux

1.1 Identité du demandeur

Société : SCEA des Longchamps

Siège social : 39 rue de Meroux – 90400 ANDELNANS

Téléphone : 06.61.71.96.38

Forme juridique : SCEA (Société Civile d’Exploitation Agricole)

Numéro d’identification : RCS Belfort 539 159 863

Nature de l’activité : Gestion de biens agricoles (0146Z) – activité principale

Unité de méthanisation

Adresse du site, objet de ce dossier : 39 rue de Meroux – 90400 ANDELNANS

N° de SIRET : 539 159 863 00023

Activités ICPE déjà

enregistrées sur le site :

Elevage de porc, rubrique 2102-2, arrêté d’enregistrement du 24/09/15

Méthanisation de déchets non dangereux ou de matière végétale brute, rubrique 2781-1, déclaration du 28/01/15.

Stockage de fourrage sec, rubrique 1532-2, déclaration du 11/03/14

Signataire de la demande : David PETERSCHMITT

Contact :

David PETERSCHMITT

06.61.71.96.38

[email protected]

La SCEA DES LONGCHAMPS a été créée en 2012. Elle comporte un établissement principal, élevage de

porcs, et un établissement secondaire, créé en 2015, dont l’activité principale est la production de

biométhane.


1.2 Localisation de l’installation

L’unité de méthanisation est implantée au sein d’une exploitation agricole, au

sud-est du village d’ANDELNANS, au lieu-dit des Longchamps, à 6 km du

centre de Belfort. L’habitation du premier tiers se situe à 320 m.

Source : www.geoportail.fr

Figure 1 : Localisation des bâtiments agricoles et de l’unité de méthanisation

Situation géographique la commune : Territoire de Belfort, à environ 5 km de Belfort

Situation géographique du projet : En dehors du village, à l’est d’une zone pavillonnaire

Adresse du site : 39 rue de Meroux – 90400 ANDELNANS

Moyen d’accès : Voie communale reliant Andelnans à Méroux

Références cadastrales : section YA, n° 89, 90, 91, 97 et 170 à 180

Surface du site : 6 190 + 11 170 + 4 090 + 4 620 + 11 928 + 3 022 + 1 965 + 952 + 23 + 346 + 45 554 + 990 + 710 + 4 359 + 3 391 = 99 310 m²

Zonage POS : Zone NC (zone naturelle à protéger en raison de sa valeur agricole)

Bâtiments

agricoles Méthanisation


1.3 Historique du site

Le GAEC DE BELLERIVE exploite sur la commune d’Andelnans une porcherie d’engraissement, dont

l’autorisation d’exploiter a été délivrée en 1982 pour un effectif de 936 porcs. Dix ans plus tard, en 1992, le

GAEC DE BELLERIVE développe, sur le même site, un atelier de 40 vaches allaitantes. En 1999, un atelier

de post-sevrage de porcin est créé.

Afin de moderniser l’installation, une nouvelle porcherie est construite en 2012 permettant de loger 1385

animaux-équivalent, soit 860 porcelets de moins de 30 kg en post-sevrage et 1213 porcs en engraissement.

L’ancien bâtiment est alors détruit. La SCEA DES LONGCHAMPS est créée cette même année. Elle

présente les mêmes associés que le GAEC DE BELLERIVE et a pour objet principal la gestion de biens

agricoles.

Depuis 2015, la SCEA DES LONCHAMPS exploite une uni té de méthanisation soumise à déclaration

au titre des ICPE pour une quantité de matière trai tée inférieure à 30 t/jour . La société reprend en 2015

l’exploitation de la porcherie en lieu et place du GAEC DE BELLERIVE. Le GAEC DE BELLERIVE conserve

l’exploitation de l’élevage de 107 vaches allaitantes et un stockage de fourrage de 2250 m3.

Afin de développer l’activité, une extension de la porcherie a été finalisée début 2016. La capacité d’accueil

maximale est à ce jour de 2252 animaux-équivalent, soit 1260 porcelets et 2000 porcs à l’engraissement.

L’activité d’élevage porcin est désormais soumise à enregistrement au titre des ICPE.


2. Nature et volume des activités projetées

2.1 Objet de la demande

L’objet de la demande d’autorisation concerne la modification du plan d’approvisionnement de l’unité de

méthanisation, avec, en particulier, le traitement de sous-produits animaux de catégorie C2 ou C3 au titre du

règlement CE N°1069/2009. Parallèlement, l’exploitant projette d’augmenter sa capacité de production de

biométhane de 75 à 120 Nm3/h. Ceci engendrera une hausse du tonnage des matières traitées et du

digestat produit.

Afin d’augmenter la capacité de stockage de digestat, une fosse de 5700 m3 sera créée sur le site de

méthanisation. Hormis cette nouvelle construction, le projet n’engendre pas d’autres modifications sur les

installations actuelles.

Voir plans des installations en annexe 1 .

2.2 Liste des matières premières et plan d’approvisionnement

2.2.1. Liste des matières déjà utilisées

Actuellement, l’installation de méthanisation traite des matières végétales brutes (ensilages, résidus de

culture et de silos), des effluents d’élevage (lisier, fumier) et des déchets végétaux de l’industrie

agroalimentaire (déchets d’amidonnerie). L’approvisionnement se fait localement, dans un rayon de 100 km

maximum. Le tableau suivant précise leurs origines géographiques et le tonnage disponible.

Nature Provenance Zone

géographique Tonnage potentiel

Code déchet

Catégorie SPA

Ensilage d’herbe ou de culture GAEC Bellerive Andelnans, 0 km 600 - -

Résidus de culture ou de silos Fermes voisines

Coopératives agricoles Rayon de 100 km 550 02 01 03 -

Lisier porcin SCEA des Longchamps Andelnans, 0 km 5760 02 01 06 C2

Fumier bovin GAEC Bellerive

Eleveurs voisins Rayon de 10 km 1800 02 01 06 C2

Déchets de céréales Amidonneries

Meuneries Rayon de 100 km 1600 02 03 04 -

Perlite d’amidonnerie Amidonneries Rayon de 100 km 700 02 03 99 -

Tableau 1 : Liste des matières premières déjà utili sées et tonnage potentiel

Le tonnage indiqué est le tonnage disponible. Il ne s’agit pas du tonnage effectivement traité par

l’installation. Actuellement, l’unité traite 7 720 tonnes de matièr es par an, soit 21,2 t/j.


2.2.2. Liste des matières susceptibles d’être utili sées

La SCEA DES LONGCHAMPS souhaite traiter de nouvelles matières par méthanisation. Il s’agit notamment

de déchets d’abattoirs locaux, de déchets alimentaires contenant des sous-produits an imaux , ainsi

que des déchets issus du traitement d’eaux usées non urbain es provenant d’industries agro-

alimentaires, de restaurants ou d’une papeterie (boues non urbaines et graisses de flottation). Le tableau

suivant liste les matières non traitées actuellement mais susceptibles de l’être à court terme (d’ici deux ans).

Il précise leurs origines géographiques et le tonnage disponible.

Nature Provenance Secteur Tonnage potentiel

Code déchet

Catégorie SPA

Déchets de poissons Piscicultures

Région Grand Est

et

Région Bourgogne Franche-Comté

0-5 02 01 02 C3

Graisses d’abattoirs Abattoirs 0-100 02 02 02 C3

Matières stercoraires Abattoirs 0-500 02 02 03 C2

Déchets de levures IAA des levures 0-600 02 03 04 -

Déchets de produits laitiers IAA des produits laitiers 0-500 02 05 01 C3

Vieux pains Boulangeries 0-50 02 06 01 -

Marcs de raisin Viticulteurs 0-50 02 07 01 -

Drèches de brasserie Brasseries 0-50 02 07 02 -

Déchets de boissons IAA des boissons 0-600 02 07 04 -

Fraction non ligneuse de déchets verts

Plateformes de compostage 0-50 19 05 02 -

Graisses alimentaires de bacs dégraisseurs

Collecteurs de déchet 0-650 19 08 09 C2

Soupes de biodéchets Exploitants de déconditionneur 0-2000 19 12 12 C3

Déchets de cantine Collectivités 0-50 20 01 08 C3

Fruits et Légumes Grande distribution 0-350 20 02 01 -

Huiles et matières grasses alimentaires

Déchetteries 0-5 20 01 25 -

Boues issues du traitement in situ des effluents (boues non urbaines)

IAA des produits animaux 0-50 02 02 04 C2

IAA des produits végétaux 0-50 02 03 05 -

IAA des produits laitiers 0-50 02 05 02 C3

Boulangeries Pâtisseries Confiseries

0-50 02 06 03 -

IAA des boissons 0-50 02 07 05 -

Papeteries 0-1000 03 03 11 - IAA = industrie agro-alimentaire, SPA = sous-produits animaux

Tableau 2 : Liste des matières premières non utilis ées mais susceptibles de l’être

Après projet, l’unité traitera au maximum 15 330 tonnes de matières par an, équivalent à 42,0 t/j , soit un

doublement du tonnage traité. L’approvisionnement se fera dans un rayon de 200 km.

Toute admission envisagée d’une matière dont le code déchet est différent de ceux mentionnés dans les

deux tableaux précédents sera portée à connaissance du préfet.


2.2.3. Plan d’approvisionnement prévisionnel

Le plan d’approvisionnement de l’installation est établi en fonction des matières disponibles et de leur

pouvoir méthanogène. Les objectifs sont de :

- traiter la totalité du lisier de porcs de la SCEA des Longchamps ;

- assurer une production de biométhane quasi-constante sur l’année, équivalente à 120 Nm3/h ;

- limiter la production de digestat liquide à 31,3 m3/j afin de conserver une capacité de stockage du

digestat de 6 mois au minimum.

Le tableau suivant présente un exemple de plan d’approvisionnement.

Matières

Quantité MS MO CH4 Production

t t % MB

t % MS

m3/t MO

m3/t MS

m3/t MB

% m3/CH4 m3/biogaz

Fumier bovin 1 800 450 25 354 79 300 236 59 60 106 245 177 075

Lisier de porcs 5 760 288 5 230 80 252 202 10 60 58 061 96 768

EP souillées, jus silos 1 970 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Interculture 500 150 30 136 91 320 290 87 55 43 488 78 783

Rafles de maïs 0 0 91 0 97 189 183 166 53 0 0

Déchets de céréales 700 553 79 535 97 495 479 378 58 264 702 456 382

Déchets d’amidonnerie 1000 620 62 251 41 641 260 161 53 161 000 303 774

Son et gluten 100 88 88 82 94 307 289 253 55 25307 46 096

Poudre sucrée 150 144 96 143 99 410 406 390 56 58450 104 561

Levures de bière 600 105 18 96 92 411 377 66 67 39 616 59 573

Déchets glacés 250 53 21 51 95 559 531 113 67 28 278 42 270

Graisses de flottation 500 207 41 176 85 693 590 244 63 122 077 193 773

Soupe de biodéchets 2 000 400 20 360 90 460 414 83 56 165 600 295 714

TOTAL 15 330 3 058 19,9 2 414 79 444 351 70 58 1 072 823 1 854 768

Sources des références : www.methasim.ifip.asso.fr et sources personnelles

Tableau 3 : Exemple de plan annuel d’approvisionnem ent

Les quantités par matière seront ajustées en fonction des disponibilités et des besoins en méthanisation.

La quantité maximale traitée par méthanisation ne d épassera pas 42,0 t/j. Les matières agricoles

(effluents d’élevage, ensilage et résidus de culture) représenteront au minimum 65% de la quantité traitée.


2.3 Liste des produits et mode de valorisation

2.3.1. Liste des produits de méthanisation

On distingue deux types de produits issus de l’activité de méthanisation : le digestat et le biogaz. Le digestat,

résidu de méthanisation, est traité par séparation de phase avant épandage sur les terres agricole. Le

biogaz est valorisé en biométhane après traitement par une unité d’épuration. Le tableau suivant précise le

tonnage maximum produit après projet.

Nature Catégorie Utilisation Quantité

par an

Quantité mini par

jour

Quantité maxi par

jour

Digestat liquide Résidu de méthanisation Epandage sur les terres agricoles 11 400 m3 30 m3 32 m3

Digestat solide Résidu de méthanisation Epandage sur les terres agricoles 1 630 t 4 t 5 t

Biogaz Produit de méthanisation Production de biométhane 1 950 000 m3 - -

Tableau 4 : Liste des catégories de produits finis

2.3.2. Mode de valorisation du biogaz

Le biogaz est autoconsommé en partie pour les besoins de chauffage du process de méthanisation. Le reste

est épuré avant d’être injecté dans le réseau de gaz naturel. Le biométhane produit est vendu à GRDF. Le

tableau suivant précise le volume maximum de biogaz produit après projet et son mode de gestion.

Destination Volume

(m3CH4/an)

Stockage Traitement

Combustion 93 500 Géomembranes (1600 m3 utiles)

Capacité : 6,5 h

Aucun

Injection dans le réseau de gaz naturel 960 000 Epuration membranaire

TOTAL 1 053 500 - -

Hypothèse de calcul : biogaz à 56% de CH4, 8% d’autoconsommation, 0,5% de pertes épuration, injection à 120 m3/h sur 8000 h

Tableau 5 : Gestion du biogaz

Ce tableau est synthétique. Pour plus de précisions sur la valorisation du biogaz, se reporter au §.I.3.8.

Stockage et traitement du biogaz et au §.I.3.9. Valorisation du biogaz .

A noter que le besoin en chaleur de l’unité d’hygiénisation est assuré par une chaudière consommant du gaz

naturel, chaudière également utilisée pour le chauffage de la porcherie.

2.3.3. Mode de valorisation du digestat

Le digestat n’est pas commercialisé. Il est valorisé dans un plan d’épandage et donc cédé aux agriculteurs

ayant mis à disposition leurs parcelles. Le tableau suivant liste les prêteurs de terre pour l’épandage du

digestat et précise son mode de gestion.


Destination Traitement Stockage Transport Epandage (ha)

GAEC Bellerive

Séparation de phase

LIQUIDE : Post-digesteur et fosse (6581 m3)

Capacité : 6,9 mois

SOLIDE : Bâtiment de

stockage (768 m3) Capacité : 5,4 mois

Tracteur + tonne à lisier équipée d’une rampe à pendillards ou d’enfouisseurs

Tracteur + épandeur avec table

d’épandage

360,03

BILLOT Alain 14,71

EARL Besançon 6,43

GREVILLOT Grégory 55,55

PERRIN Michel 12,64

PLUMELEUR Julien 16,57

MATTEY Valentin 55,28

- 521,21

Tableau 6 : Gestion du digestat

Pour plus de précisions sur la valorisation du digestat, se reporter au §.I.3.5. Traitement du digestat et au

§.I.4. Etude préalable à l’épandage du digestat .

2.4 Rubriques concernées par le projet

Ce projet modifie le classement de l’installation sur la rubrique méthanisation 2781. Le tableau suivant liste

les rubriques concernées par le projet.

Nature des activités Volume Rubriques Régime

Méthanisation d’autres déchets non dangereux que

ceux visés en 2781-1

Traitement de 42,0 t/j 2781-2 Autorisation

Combustion de biogaz autre que celui visé en 2910-C Puissance thermique de

99 kW

2910-B

(< 0,1 MW)

Non classé

Combustion de gaz naturel Puissance thermique de

250 kW

2910-A

(< 2 MW)

Non classé

Tableau 7 : Rubriques de la nomenclature ICPE conc ernées par la demande d’autorisation

Ce dossier concerne la DEMANDE D’AUTORISATION pour la méthanisation d’autres déchets non

dangereux que ceux visés en 2781-1. Le rayon d’affichage pour l’enquête publique est de 2 km.

En tenant compte des communes impactées par le plan d’épandage du digestat, voici la liste des 15

communes concernées par l’enquête publique :

- 5 communes concernées par le rayon 2 km et par le plan d’épand age : ANDELNANS, DANJOUTIN,

MEROUX, SEVENANS, VEZELOIS.

- 2 communes concernées par le rayon 2 km et hors plan d’épandag e : BOTANS, MOVAL.

- 8 communes concernées par le plan d’épandage uniquement : BERMONT, BOUROGNE,

BREBOTTE, BRETAGNE, BREVILLIERS, HERICOURT, TREVENANS, VYANS-LE-VAL.


3. Procédé de fabrication

L’activité exercée par la SCEA DES LONGCHAMPS est la méthanisation de déchets non dangereux

couplée à la production de biométhane injecté dans le réseau de gaz naturel. Les principales étapes du

procédé sont présentées dans le schéma ci-dessous.

NB : Les valeurs indiquées sont arrondies au 5 près.

Figure 2 : Synoptique de l’installation

HY

GIE

NIS

AT

ION

VA

LOR

ISA

TIO

N D

U B

IOG

AZ

DIG

ES

TIO

N

VA

LOR

ISA

TIO

N D

U

DIG

ES

TA

T

ST

OC

KA

GE

DE

S M

AT

IER

ES

Digesteur 1355 m3

ST

OC

KA

GE

DU

DIG

ES

TA

T

Préfosse

45 m3

Silos sur 1050 m²

Trémie 30 m3

Matières à hygiéniser

Terres agricoles 520 ha

Biogaz

1 950 000 m3/an

Silos de 190 m²

Digestat solide

1 630 t/an

Digestat liquide

11 400 m3/an

Chaudière

99 kW

Biométhane

120 m3/h sur 8000 h

+

Lisier 3 900 m3/an

Autres mat. liquides

Autres mat. solides

Ensilages et déchets agricoles

Silo de 220 m²

Préfosse 50 m3

Préfosse 200 m3

Broyeur Echangeur thermique

sur chaudière gaz naturel 250 kW

Cuve 4,8 m3

Postdigesteur

3145 m3

Pompe centrale

Pompe

15 330 t/an

Séparateur de phase

Fosse de stockage

5535 m3


3.1 Entrée des matières premières

3.1.1. Demande d’information préalable

Avant chaque admission de nouvelle matière, l’exploitant constitue un dossier d’information préalable .

Le procédé de fabrication et les caractéristiques physico-chimiques de la matière sont demandés au

fournisseur. Cette condition est stipulée dans un contrat. Pour les effluents d’élevage (fumier, lisier), le

certificat de contrôle sanitaire du troupeau doit être fourni tous les ans. Pour les boues industrielles, des

analyses doivent être fournies selon la fréquence dictée par l’annexe IV de l’arrêté du 08/01/1998.

L’objectif fixé par l’exploitant est de respecter les seuils en éléments traces métalliques (ETM) et en

composés traces organiques (CTO) fixés par l’annexe VII a. de l’arrêté du 2 février 1998 , en conformité

avec les normes d’épandage (voir les deux tableaux suivants).

Eléments traces métalliques Valeur limite dans les déchets ou effluents

(mg/kg MS)

Cadmium 10

Chrome 1 000

Cuivre 1 000

Mercure 10

Nickel 200

Plomb 800

Zinc 3 000

Chrome+Cuivre+Nickel+Zinc 4 000

Tableau 8 : Seuils en ETM à respecter pour les mat ières premières

Composés traces organiques Valeur limite dans les déchets ou effluents

(mg/kg MS)

Total des 7 principaux PCB 0,8

Fluoranthène 5

Benzo(b)fluoranthène 2,5

Benzo(a)pyrène 2

Tableau 9 : Seuils en CTO à respecter pour les mati ères premières

Par ailleurs, le procédé de fabrication des matières entrantes ne doivent pas comporter d’antibiotiques. Un

très faible pourcentage de sels ou de détergents est admis. Les effluents d’élevage doivent être issus

d’élevage en bon état sanitaire. Les autres sous-produits animaux livrés sur le site doivent avoir été

collectés sous 3-4 jours maximum, de manière à éviter tout risque de développement de bactéries

pathogènes.

Voir cahier des charges d’admission et modèle de fiche descriptive des matières en annexe 6a et 6b.


3.1.2. Réception

A chaque livraison, la benne ou la citerne est pesée à plein et à vide sur le pont bascule. Les tickets de

pesée et les bons de livraison sont conservés. Un registre d’entrée des matières est mis à jour toutes les

semaines.

3.1.3. Déchargement

Au déchargement, l’exploitant effectue un contrôle visuel et olfactif. Il vérifie notamment l’absence de

composés inertes (cailloux, plastique, sable…).

Les matières solides sont déversées sur une plateforme bétonnée située à l’avant du silo de stockage.

Les matières liquides sont déversées directement dans une des trois préfosses :

- Le lisier de porc est transféré directement, par canalisation enterrée, de la porcherie vers une

préfosse de 45 m3.

- Les matières contenant des sous-produits animaux à hygiéniser sont déversées dans une

préfosse dédiée de 200 m3 et équipée d’un système de brassage. Cette fosse est équipée d’un

dégrilleur (mailles de 40 mm) afin de limiter l’introduction éventuelle d’indésirables.

- Les autres matières liquides sont déversées dans une préfosse de 50 m3.

La préfosse “Lisier” est enterrée et non accessible. Les deux autres préfosses, “Matières à hygiéniser” et

“Autres matières”, sont identifiées sur le terrain. L’accès à la préfosse “Autres matières” est cadenassé de

manière à ce que les transporteurs ne puissent pas s’y raccorder. La clé du cadenas est disponible sur

demande à l’accueil. Des panneaux d’affichage, visibles depuis le quai de déchargement, indiquent aux

transporteurs la marche à suivre.

Ces trois fosses non sont pas connectées entre elles. Ainsi, il n’y a pas de mélange possible entre les

matières à hygiéniser et celles qui ne le sont pas.

3.1.4. Stockage

Les matières solides sont reprises au tracteur pour stockage dans un des quatre silos étanches, dont les

eaux pluviales et jus s’écoulent vers la préfosse “Matières à hygiéniser” :

- Les matières agricoles (fumier, ensilage, etc.) sont stockées sur une plateforme de 1050 m².

- Les autres matières solides sont stockées sur une plateforme spécifique de 220 m².

Les matières liquides sont quant à elles stockées dans une des trois préfosses (voir paragraphe précédent).

3.2 Hygiénisation

3.2.1. Pompage

Le mélange des matières à hygiéniser est pompé de la préfosse vers le système de broyage, de façon

automatique, à raison de 4 m3 par cycle, et par une pompe spécifique.


3.2.2. Broyage

Le broyeur, situé en amont de la cuve d’hygiénisation, est dimensionné de manière à respecter la taille

réglementaire des particules, soit de 12 mm maximum. La taille de coupe est dépendante de la surface de

passage, du nombre de couteaux, de la vitesse de rotation et du débit. La longueur théorique des particules

se détermine par la formule suivante :

� = � × 166667

× × �

avec : S : la longueur des particules [mm] / Q : le débit [m3/h] / A : la surface de passage [cm²] / n : la vitesse de rotation

[min-1] / Z : le nombre de couteaux

Dans le cas présent, Q=10 m3/h, A=445 cm², n=200 min-1 et Z=4. Ainsi, le broyeur et la vitesse de pompage

utilisés permettent de réduire la taille des particules à environ 10*16667/(445*200*4) = 4,7 mm .

3.2.3. Montée en température

Le liquide est ensuite dirigé vers la cuve d’hygiénisation en passant par un échangeur tubulaire . Cet

échangeur est alimenté par de l’eau chaude, stockée préalablement dans un ballon tampon de 7000 L, lui-

même raccordé à une chaudière au gaz naturel de 250 kW . En circulant dans l’échangeur, la matière est

réchauffée jusqu’à atteindre une température de 72°C.

Source : WELTEC

Figure 3 : Schéma de principe d’une unité d’hygiéni sation

3.2.4. Pasteurisation

La matière est ensuite dirigée vers une cuve de 4800 L, équipée d’un système d’agitation, où elle est

maintenue à 70°C pendant une heure.


Dès lors que la sonde détecte une température inférieure à 70°C ou que l’agitation a cessé de fonctionner, le

liquide est redirigé vers le broyeur pour recommencer un cycle. Les non-conformités sont enregistrées

automatiquement dans un journal des alarmes.

La durée d’un cycle sans non-conformité est d’1h30 en moyenne : 20 min de montée en température, 1h

d’hygiénisation et 10 min de vidange.

3.3 Transfert des matières dans le digesteur

3.3.1. Définition de la ration

La ration est ajustée au quotidien en fonction du volume de gaz produit et des matières disponibles. Elle est

enregistrée tous les jours dans un tableur.

3.3.2. Pompage des matières liquides

Les matières liquides sont pompées des préfosses “Lisier” ou “Autres matières” ou de la cuve

d’hygiénisation vers le digesteur, de façon automatique. La fréquence et le volume sont programmés en

fonction de la ration. Un débitmètre installé sur la canalisation permet de mesurer le volume incorporé.

3.3.3. Chargement du bac d’incorporation et introdu ction des matières solides

Le bac d’incorporation des matières solides (trémie de 30 m3) est rempli au chargeur par l’exploitant ou le

salarié tous les jours. Le mélange est effectué selon les matières à dispositions et les besoins d’équilibre de

la ration.

Les matières solides sont introduites dans le digesteur via un système de vis sans fin trempées dans le

substrat en digestion. L’introduction se met en route automatiquement. La fréquence et le tonnage sont

programmés en fonction de la ration. Des pesons installés sous le bac incorporateur permettent de mesurer

la masse de matières introduites.

3.4 Conduite du digesteur

3.4.1. Brassage

Le substrat est mélangé via un brasseur lent à pales. Le brassage est complété par l’activation de deux

mixeurs à hélices. La mise en route des brasseurs est automatique. La durée et la fréquence sont

programmées en fonction du taux de matière sèche du mélange.

ICPE : SCEA des Longchamps Réalisation : TerATer

Figure 4 :

3.4.2. Chauffage

Le digesteur est une fosse couverte, isolée et chauffée. Le système de chauffage est constitué d’un réseau

de serpentins immergés dans lequel circule

combustion du biogaz et récupération de chaleur

La température du substrat est

automatiquement et enregistrée en permanence dans l’automate.

automatiquement lorsque la température est

3.4.3. Digestion

La méthanisation s’effectue dans un milieu

sans oxygène à un pH optimal situé entre 7 et

7,6. Elle est conduite en phase mésophile, à

une température consigne de 39°C.

processus biologique qui se déroule

synthétiquement en quatre étapes (voir figure

ci-contre). Les bactéries sont naturellement

présentes dans le substrat.

Le pH est contrôlé une fois par semaine par

prélèvement d’un échantillon et test avec pH

mètre. Il peut également être contrôlé

ponctuellement lorsque la teneur en méthane

dans le biogaz est inférieure à 50 %, signe

d’un blocage de la méthanogénèse.

- 17 - Présentation détaillée du projet

Source : TRAME, Guide pratique de la méthanisation à la ferme

Figure 4 : Schéma d’un digesteur en infiniment mélangé


de serpentins immergés dans lequel circule de l’eau chaude à 55-60 °C. L’eau chaude est produite par

combustion du biogaz et récupération de chaleur sur le compresseur à gaz en entrée d’unité d’épuration.

La température du substrat est mesurée en continu via une sonde thermique.

automatiquement et enregistrée en permanence dans l’automate. La pompe de circulation s’arrête

nt lorsque la température est supérieure à la température consigne de 39°C.

La méthanisation s’effectue dans un milieu

sans oxygène à un pH optimal situé entre 7 et

phase mésophile, à

°C. C’est un

processus biologique qui se déroule

synthétiquement en quatre étapes (voir figure

). Les bactéries sont naturellement

Le pH est contrôlé une fois par semaine par

prélèvement d’un échantillon et test avec pH-

re. Il peut également être contrôlé

ponctuellement lorsque la teneur en méthane

dans le biogaz est inférieure à 50 %, signe

Figure 5 : Les quatre grandes étapes de la méthanisation

Présentation détaillée du projet Mars 2017

TRAME, Guide pratique de la méthanisation à la ferme, 2011

Schéma d’un digesteur en infiniment mélangé


L’eau chaude est produite par

sur le compresseur à gaz en entrée d’unité d’épuration.

thermique. Elle est régulée

La pompe de circulation s’arrête

supérieure à la température consigne de 39°C.

Les quatre grandes étapes de la méthanisation


3.4.4. Temps de rétention dans le digesteur

Le digesteur est toujours rempli au maximum. Le digestat est dirigé automatiquement par pompage vers le

post-digesteur dès lors que le niveau atteint la valeur consigne, à raison de 10 m3 par envoi. Le temps de

rétention varie donc en fonction de la quantité journalière de matière introduite. Pour un volume utile du

digesteur de 1 355 m3 et un volume de matière introduite de 42 m3/j, il sera en moyenne de 32 jours .

3.5 Conduite du post-digesteur

3.5.1. Brassage

Le digestat est mélangé par deux mixeurs à hélices immergés, activés de manière automatique à fréquence

régulière.

3.5.2. Chauffage

Le chauffage du post-digesteur est géré de la même manière que celui du digesteur (voir §.I.3.4.2.

Chauffage du digesteur ).

3.5.3. Temps de rétention global

En plus de servir au stockage du digestat, le post-digesteur permet de poursuivre la digestion. En fonction

du volume de remplissage (2095 m3 pour 5 m minimum ou 3143 m3 pour 7,5 m maximum), le temps de

rétention global de la matière (digesteur + post-digesteur) variera entre 3450/42 = 82 jours au minimum

en période d’épandage et 4498/42 = 107 jours au maximum hors période d’épandage.

3.6 Traitement et stockage du digestat

3.6.1. Séparation de phase

Le digestat est dirigé par pompage, à raison de 5 m3/h, du post-digesteur vers un séparateur de phase

localisé dans le bâtiment de stockage. Une cuve de 850 L permet de collecter le digestat avant de le diriger

vers une presse à vis . La séparation dépend de la part de matière sèche et de la viscosité du liquide.

Une pompe rotative à palettes aspire le liquide brut et l’achemine vers le récipient de collecte, situé en partie

haute. Un interrupteur à flotteur placé dans le récipient permet d’allumer/d’arrêter la pompe

automatiquement. Après séparation, la phase solide est évacuée par des trappes et tombe au sol sur la

plateforme de stockage. La phase liquide s’écoule vers un bac de collecte de 850 L, situé en partie basse.

Un interrupteur à flotteur permet de contrôler le niveau de remplissage de ce dernier et allume ou arrête la

seconde pompe si besoin.

Le séparateur de phase fonctionne 24H/24 le mois précédant une période d’épandage. En dehors de ces

mois, il fonctionne uniquement la nuit, aux heures creuses.


Source : Stallkamp

Figure 6 : Schéma du séparateur de phase

3.6.2. Stockage du digestat solide

La fraction solide du digestat est stockée sur une plateforme dédiée de 12*16=192 m², sous abri. Le

stockage est semi-fermé (3 murs de 4 m de hauteur). Le tas qui se forme sous la presse est repris

régulièrement au tracteur pour optimiser la surface de stockage.

3.6.3. Stockage du digestat liquide

Le digestat liquide est évacué par pompage vers la fosse de stockage d’une capacité de 5533 m3.

Le tableau suivant décrit plus précisément la capacité de stockage des matières liquides.

Ouvrage Dimension Volume réel Hauteur de garde Volume utile

Préfosse Lisier Surface : 4*4 = 16 m²

Profondeur : 3 m

48 m3 0,25 m 44 m3

Préfosse Matières à hygiéniser Diamètre : 8 m

Profondeur : 4,25 m

214 m3 0,25 m 201 m3

Préfosse Autres matières Diamètre : 3

Longueur : 7 m

49 m3 0,25 m 48 m3

Digesteur Diamètre : 17,25 m

Hauteur : 6,30 m

1 472 m3 0,5 m Ciel gazeux

1 355 m3

Post-digesteur Diamètre : 23,10 m

Hauteur : 8 m

3 353 m3 0,5 m Ciel gazeux

3 143 m3

Fosse de stockage Diamètre : 30,15 m

Hauteur : 8 m

5 712 m3 0,25 m 5 533 m3

TOTAL - 10 847 m3 - 10 325 m3

Tableau 10 : Détail de la capacité de stockage tot ale de l’installation

Des analyses de digestat sont réalisées deux fois par an minimum. Les prélèvements sont réalisés trois

semaines avant chaque grande période d’épandage pour analyse microbiologique et physico-chimique.


3.7 Valorisation du digestat

3.7.1. Pompage

L’exploitant, le salarié ou un prestataire extérieur ouvre les deux vannes de sécurité situées sur la

canalisation dédiée au prélèvement de digestat. Le digestat est transféré de la fosse de stockage à la citerne

par pompage. Un système de télécommande permet d’actionner la pompe à distance pour vérifier le niveau

de remplissage de la tonne.

L’opérateur reste à proximité de la vanne de coupure. Il doit être en mesure de l’actionner immédiatement en

cas de fuite. Un panneau d’affichage, visible depuis le quai de prélèvement du digestat, rappelle cette

consigne aux opérateurs.

3.7.2. Transport

Le digestat est transporté du site vers les parcelles agricoles par tonne ou benne étanche, attelée à un

tracteur. Les équipements de transport sont personnels ou appartiennent au prestataire de service.

Avant sortie du site, la tonne à digestat liquide, ou la benne à digestat solide, est pesée à vide puis à plein

sur le pont bascule. Les tickets de pesée sont conservés. Un registre de sortie des matières est mis à jour

une fois par semaine.

3.7.3. Epandage

L’épandage du digestat est effectué sur des terres agricoles. Il réalisé par l’exploitant, le salarié ou par un

prestataire extérieur (ex : entreprise de travaux agricoles Mutz & Fils à Burnhaupt-le-Bas). La tonne à lisier

est équipée d’une rampe à pendillards ou d’enfouisseurs , limitant la volatilisation de l’azote ammoniacal et

autres composés volatils et permettant une meilleure valorisation des éléments fertilisants.

Le raisonnement des pratiques d’épandage est traité au §.I.4. Etude préalable à l’épandage du digestat .

Un bordereau de livraison du digestat est transmis au prêteur de terre à la fin de chaque période

d’épandage. La dernière analyse agronomique et microbiologique y est annexée. La SCEA des Longchamps

est ensuite tenu de mettre à jour son cahier d’épandage.

Voir document d’accompagnement du digestat en annexe 6 .

3.8 Stockage et traitement du biogaz

Le gaz formé à l’intérieur du digesteur et du post-digesteur est stocké sous deux membranes étanches

double-peau installées au dessus du digesteur et du post-digesteur. Il est ensuite dirigé vers un bloc

chaufferie-épuration via une canalisation spécifique.


Les caractéristiques des stockages de biogaz sont reportées dans le tableau suivant.

Ouvrage Matériaux Diamètre

Hauteur totale

Volume liquide

Volume gaz

Pression gaz

Température gaz

Teneur gaz

en H2S

m m m3 m3 mbar °C ppm

Digesteur Cuve acier Toit PVC

17,25 6,3 1355 592 ≈ 3 (+4,5 à -0,5)

35 ≈ 50 (0-100)

Post-digesteur

Cuve béton Toit PVC

23,10 8 3143 969 ≈ 2

(+4,5 à -0,5)

35 ≈ 50 (0-100)

Source : Méthlalac Tableau 11 : Caractéristiques des ouvrages de stock age de biogaz

Les teneurs des composants du biogaz varient en fonction de la nature des matières entrantes et du mode

opératoire. Le tableau suivant donne la composition moyenne d’un biogaz agricole.

Nom commun Formule chimique Teneur dans le biogaz

Méthane CH4 50 à 75%

Dioxyde de carbone CO2 25 à 45 %

Sulfure d’hydrogène H2S Biogaz brut < 20 000 ppm / Biogaz traité < 100 ppm

Ammoniac NH3 < 100 ppm

Azote N2 < 2%

Hydrogène H2 < 1%

Monoxyde de carbone CO < 1 000 ppm

Oxygène O2 5 à 12% d’air donc < 2% O2

Composés organiques volatils COV Concentrations faibles : < 1% v/v

Eau H2O Saturation : 2 à 7 %

Source : Règles de sécurité des installations de méthanisation agricoles, INERIS, 2011

Tableau 12 : Composition indicative du biogaz

Le disulfure d’hydrogène (H2S) contenu dans le biogaz présente des risques de corrosion pour les

équipements. C’est pourquoi l’installation est équipée d’une unité de désulfurisation qui, en insufflant une

faible quantité d’oxygène en continu dans le ciel gazeux du post-digesteur, précipite le H2S en soufre

élémentaire (S) dans le digestat. En complément et si besoin, de l’oxyde de fer est introduit dans la ration.

L’oxyde de fer est mélangé avec les matières solides dans le bac d’incorporation. La quantité journalière

introduite est adaptée au taux de H2S mesuré. Lors de la réaction, le souffre contenu dans le biogaz est

précipité sous forme solide dans le digestat.

La teneur en H2S dans le stockage est mesurée en entrée de l’unité d’épuration. Elle est de 50 ppm en

moyenne. Le système de désulfurisation permet donc de respecter la norme de 300 ppm à l’entrée de l’unité

de valorisation du biogaz.


3.9 Valorisation du biogaz

3.9.1. Production d’eau chaude

Une partie du biogaz est brûlé dans une chaudière de 99 kW qui alimente le réseau de chauffage du

digesteur et du post-digesteur.

3.9.2. Production de biométhane

Le biogaz restant est dirigé vers une unité d’épuration composée de 3 modules montés en série : un

module de séchage et surpression, un module de traitement au charbon actif et un module d’épuration

membranaire.

Source : Air Liquide

Figure 7 : Schéma d’une unité d’épuration par techn ologie membranaire

3.9.2.1. Séchage et surpression

Le module est composé d’un surpresseur, d’un groupe froid, d’un dévésiculeur et d’un système de

réchauffage. Le surpresseur aspire le biogaz des digesteurs vers l’unité d’épuration. Le groupe froid est

composé d’un échangeur tubulaire alimenté par de l’eau froide à 3°C. Il permet d’éliminer l’eau contenue

dans le biogaz par condensation. Ce groupe est complété d’un dévésiculeur composé d’un matelas au

travers duquel passe le gaz. Ce système permet de piéger le liquide en suspension. Lors du passage du

gaz, des gouttelettes d’eau se forment, s’agglomèrent puis tombent au fond de l’appareil. Un puits à

condensat permet de récupérer l’eau qui se concentre dans les tuyaux. Le gaz est ensuite réchauffé par le

biogaz entrant via un échangeur air-air .


3.9.2.2. Traitement au charbon actif

Le gaz traverse ensuite un filtre à H2S. L’objectif est de piéger tout le H2S restant. Le filtre est constitué de

trois réservoirs de charbon actif installés en lead-lag. Autrement dit, un réservoir peut être isolé pour le

renouveler, tandis que les deux autres continuent à être alimentés par le gaz.

Le charbon actif est un adsorbant. Il possède une structure poreuse et une grande surface d’échange de

l’ordre de 1 000 m²/g. Les molécules à traiter sont retenues en surface, adsorbées par des interactions

physiques. La capacité d’adsorption dépend des caractéristiques du charbon actif employé ainsi que de la

température et de l’humidité du gaz. Pour les dérivés soufrés, le charbon actif est imprégné à la potasse

(KOH) pour d’améliorer sa capacité d’adsorption.

3.9.2.3. Epuration membranaire

Après pré-traitement, le biogaz est comprimé à la pression de travail comprise entre 12 et 14 barg1 avant

d’être introduit dans les modules de filtration membranaire. Un échangeur de chaleur permet de récupérer

la chaleur dégagée lors de la compression. Cette chaleur alimente le réseau de chauffage du digesteur.

Source : Prodeval

Figure 8 : Schéma du procédé d’épuration

Le procédé de filtration est constitué de trois étages pour permettre un bon rendement. La différence de

taille des molécules leur confère des vitesses de diffusion différentes au travers des parois des membranes

permettant ainsi de séparer le méthane (vitesse de diffusion faible) des autres composés (dioxyde de

carbone, eau, azote, oxygène,..).

1 Le barg est l’unité de pression interne à un réservoir ou une canalisation, mesurée par un manomètre. Barg signifie

bar mesuré à la gauge. C’est pression est aussi appelée pression relative.


Source : Air Liquide

Figure 9 : Schéma de principe de la filtration memb ranaire

Le nombre de modules, leur configuration multi-étagée ainsi que les conditions de pressions appliquées

permettent d’atteindre et de garantir des performances épuratoires élevées conformes aux normes

d’injection du biométhane sur le réseau de gaz naturel.

Tableau 13 : Garanties de performance du procédé V alopur®

Le procédé Valopur ® garantit une perte de méthane inférieure à 1% (voir tableau ci-dessus). Le gaz

résiduel (appelé aussi off-gaz), composé principalement de CO2, est rejeté dans l’atmosphère via un tuyau

d’échappement.

3.9.2.4. Injection dans le réseau de gaz naturel

Le biométhane produit est dirigé vers un poste d’injection d’une capacité actuelle maximale de 75 Nm3/h,

soit 6 800 000 kWh PCS par an. Le producteur souhaite augmenter cette capacité à 120 Nm3/h. Après

contrôle et odorisation dans le poste d’injection de GRDF, le biométhane est injecté dans le réseau de

distribution de gaz naturel, sur la canalisation qui alimente Andelnans et environs. La pression d’injection est

de 3,96 bars . 375 m de canalisation en pvc ont été nécessaires au raccordement.


La quantité de biométhane injecté est mesurée par un débitmètre à gaz. Ce compteur est vérifié au

minimum une fois par an par un organisme compétent. La vérification est à la charge de GRDF.

Le biométhane est ensuite conduit au plus proche des consommateurs et peut être converti en chaleur (pour

les besoins en chauffage, eau chaude sanitaire, cuisson, procédé industriel, etc.), en électricité ou en

carburant. La quantité de biométhane vendu sera équivalente à la consommation en gaz naturel de 796

foyers , à raison de 13 570 kWh/an pour un logement de 70 m² occupé par 4 personnes.

3.9.3. Surplus de production

Afin d’éviter les phénomènes de surpression, une torchère brûle le surplus éventuel de biogaz lors des pics

de production ou lors de l’arrêt de l’injection (pour panne, maintenance ou défaut de qualité du biométhane).

Le fonctionnement de la torchère est expliqué en détail au §.III.6.6.11.2. Torchère de secours de l’étude

des dangers.

3.9.4. Analyse du biogaz

Le volume de biogaz valorisé est comptabilité par un débitmètre installé à l’entrée du conteneur. Le

débitmètre est vérifié une fois par an par un organisme compétent. Le volume de biogaz brûlé par la

torchère peut être calculé à partir de son temps de fonctionnement et de son débit.

La teneur du biogaz en CH4, CO2 et H2S est mesurée par un analyseur adapté au biogaz, installé dans le

local d’épuration. Il permet de mesurer la qualité du biogaz sur 5 points de la station : en entrée d’unité

épuration-combustion, en amont et en aval du système de désulfurisation et en sortie d’épuration. Des

messages d’alarme sont programmés par pallier. L’analyseur est contrôlé tous les ans et étalonné a minima

tous les 3 ans par un organisme extérieur. Cet analyseur est complété par une sonde NH3, une sonde O2 et

de deux débitmètres situés en amont et en aval de la station d’épuration.

La société PRODEVAL, qui assure la maintenance du système d’épuration, est également équipée d’un

analyseur portatif à biogaz. Il permet de mesurer, en cas de besoin, la qualité du biogaz à différents endroits

de la station par piquage sur les canalisations.


4. Etude préalable à l’épandage du digestat

4.1 Caractéristiques prévisionnelles du digestat

Une analyse de digestat est réalisée trois semaines avant chaque période d’épandage pour déterminer ses

caractéristiques agronomiques et contrôler sa conformité chimique et bactériologique (voir §.I.4.6.1. Analyse

de digestat pour plus de détails). Les caractéristiques prévisionnelles du digestat sont reportées dans le

tableau suivant.

Production de digestat Brut Fraction solide Fraction liquide

t/an kg/t t/an kg/t t/an kg/t

Quantité 13 031 - 1 629 - 11 402 -

MS résiduelle 1 303 10% 489 30% 814 7%

Azote total 77 199 5,9 15 440 9,5 61 759 5,4

Azote organique 27 020 - 10 422 - 16 598 -

Azote ammoniacal N-NH4 50 179 3,9 5 018 3,1 45 161 4,0

Phosphore P2O5 32 971 2,5 13 188 8,1 19 783 1,7

Potassium K2O 50 942 3,9 10 188 6,3 40 754 3,6 Hypothèses de calcul : perte de masse à 1,2 kg/m3 biogaz, fonctionnement du séparateur sur 6570 h

50% de MS dans la fraction solide à 30% de MS, 65 % de N- NH4 en brut, 80% de N-total, 90 % de N-NH4, 60% de P2O5 et 80 % de K2O retrouvé dans la fraction liquide.

Tableau 14 : Caractéristiques prévisionnelles du d igestat

Les exploitants seront attentifs à la qualité des matières entrantes. Ils veilleront à écarter les lots contenant

des indésirables (polystyrène, plastique, sable, etc.) qui ne sont pas dégradés lors de la méthanisation. Un

dégrilleur (mailles de 40 mm) sera mis en place à l’entrée de la préfosse « Matières à hygiéniser » afin de

retenir les indésirables qui auraient échappés au tri lors du déconditionnement des biodéchets.

4.2 Capacité de stockage du digestat

L’unité produit en moyenne 13 030 m3 de digestat brut par an, soit environ 35,7 m3/j (hypothèse de pertes

de matière d’environ 15% lors de la méthanisation). En sortie du séparateur de phase, la fraction solide

représente 50% du tonnage en matière sèche du digestat brut, soit une quantité d’environ 1 630 tonnes par

an à 30% de MS, avec un taux de fonctionnement du séparateur estimé à 75%. La fraction liquide du

digestat avoisine les 11 400 m3 à 10 % de MS.

Le digestat solide est stocké sous abri, dans deux silos couverts de 6*16=96 m² chacun (3 murs de 4 m de

hauteur). Le digestat liquide est stocké dans le post-digesteur, fosse en béton recouverte d’une

géomembrane, d’un volume utile de 3 143 m3 (voir tableau §.I.3.6.3 Stockage du digestat liquide pour le

dimensionnement). Une fosse supplémentaire, couverte d’une bâche de sécurité, sera construite à proximité

pour augmenter le volume de stockage de 5 533 m3.

La production de digestat sur l’année sera homogène et sera d’environ 13 031/12 = 1086 m3 par mois. Pour

un volume utile de 6 581 m3 (5 m de post-digesteur exclu) et une production de digestat liquide à 31,2 m3/j,


la capacité de stockage du post-digesteur et de la fosse de stockage est en moyenne de 211 jours, soit 6,9

mois . Pour le digestat solide, la capacité de stockage est de 192*4 = 768 m3 pour un volume produit de

1629 t / 365 j / 0.95 t/m3 = 4,7 m3/j, soit l’équivalent de 163 jours ou 5,4 mois .

4.3 Plan d’épandage

L’épandage est encadré par un plan d’épandage qui définit les zones aptes à l’épandage et les périodes

d’interdiction d’épandage. Pour plus de précisions sur la définition des zones épandables, se reporter au

plan d’épandage en annexe 2a .

4.3.1. Surface épandable et pression azotée

Le tableau suivant fait la synthèse des surfaces mises à disposition pour l’épandage du digestat.

Exploitation Surface totale (ha)

EPANDAGE PAR PENDILLARDS

Limite à 50 m des tiers

EPANDAGE PAR ENFOUISSEURS

Limite à 15 m des tiers

Surface non épandable

(ha)

Surface épandable

(ha)

Surface non épandable

(ha)

Surface

épandable

(ha)

GAEC Bellerive 360,03 43,53 316,50 36,29 323,74

BILLOT Alain 14,71 0,00 14,71 0,00 14,71

EARL Besançon 6,43 0,00 6,43 0,00 6,43

GREVILLOT Grégory 55,55 9,47 46,08 6,61 48,94

PERRIN Michel 12,64 0,27 12,37 0,27 12,37

PLUMELEUR Julien 16,57 0,63 15,94 0,63 15,94

MATTEY Valentin 55,28 5,10 50,18 4,17 51,11

TOTAL 521,21 59,00 462,21 47,97 473,24

Source : Chambre d’Agriculture, plan d’épandage de mai 2016

Tableau 15 : Extrait du plan d’épandage du digestat

Plus de 65% des terres mises à disposition pour l’épandage du digestat fait partie de l’assolement du GAEC

BELLERIVE, exploitation agricole gérée par Christian et David PETERSCHMITT.

Selon les caractéristiques prévisionnelles du digestat, la pression azotée est de 77199/462 = 167 kg/ha

pour un épandage par pendillards ou 77199/473 = 163 kg/ha pour un épandage par enfouisseurs.

Réglementairement, l’épandage d’azote, toutes origines confondues, ne doit pas dépasser annuellement

350 kg/ha sur les prairies et 200 kg/ha sur les cultures (sauf légumineuses pour lesquelles l’apport d’azote

est interdit).

4.3.2. Calendrier d’épandage

L’épandage est interdit en période de gel (sauf pour le digestat solide), en période de fortes pluies, et plus

généralement sur des sols dont la capacité d’absorption est déjà dépassée (sol saturé d’eau) ou le serait du


fait de l’épandage. Il est également interdit sur les sols non cultivés, les cultures de légumineuses et les

cultures intermédiaires pièges à nitrates (CIPAN).

L’accès des animaux d’élevage et la récolte de fourrage destiné à l’alimentation animale sont interdits

pendant une période de 21 jours suivant l’épandage du digestat sur les terres (conformément à l’article 12

du règlement CE 1069/2009).

Le tableau ci-après représente, à titre indicatif, les périodes d’épandage conseillées (en blanc) et

déconseillées (en rouge) suivant le type de couvert végétal et les périodes culturales.

OCCUPATION DU SOL PERIODE OU STADE CULTURAL

Prairies fauchées Hivernale Dès la

reprise de la végétation

4 à 6 semaines avant la récolte

des foins

Après la fenaison

A l’automne pendant la période végétative

Prairies pâturées Hivernale Dès la reprise de la végétation Pendant le pâturage A l’automne pendant

la période végétative

Cultures implantées au printemps Hivernale Avant

semis Sur culture en place* Avant déchaumage Interculture

Cultures implantées à l’automne Hivernale Sur culture en place* Avant

déchaumage Interculture Avant semis

En rouge, les périodes d’épandage déconseillées. (*) Epandage avec du matériel spécifique.

Source : Etude agropédologique pour l’épandage du digestat, Chambre d’Agriculture, mai 2016

Tableau 16 : Calendrier d’épandage

Par ailleurs, les épandages respecteront l’avis de l’hydrogéologue qui préconise de limiter l’épandage sur les

sols superficiels aux périodes printanières et estivales et sur les sols modérément hydromorphes à la

période estivale (voir annexe 2d ).

4.4 Raisonnement de la fertilisation

Chaque exploitant agricole est tenu d’établir un cahier d’épandage prévisionnel ou plan de fumure

permettant de raisonner les apports en fonction du besoin des cultures.

Les doses apportées sont calculées à partir d’un outil qui tient compte des exportations à la récolte selon un

objectif de rendement réaliste, des caractéristiques agronomiques des fertilisants apportés et du reliquat

azoté du sol. Le GAEC BELLERIVE utilise « Mes Parcelles », outil développé par la Chambre d’Agriculture.

Culture

Rendement Digestat Azote (kg/ha) Phosphore (kg/ha)

t MS /ha

q /ha

m3 /ha

Export Apport symbiotique

Apport digestat

Bilan Export Apport digestat

Bilan

Maïs grain 107 27,09 161 0 161 0 75 69 -6

Blé 3 78 32,91 195 0 195 0 86 83 -3

Ray-Grass après Blé 12 30,38 180 0 180 0 96 77 -19

Colza 2 43 23,79 151 0 141 -10 60 60 0

Prairies 7 17,78 155 42 105 -8 45 45 0

Hypothèses de calcul : digestat à 5,9 kg N/m3 et 2,5 kg P2O5/m3, exportations selon valeurs CORPEN utilisées par la Chambre d’Agriculture dans l’étude agropédologique

Tableau 17 : Calcul de la quantité de digestat bru t à apporter par culture


Le tableau précédent reprend l’assolement du plan d’épandage. Les rendements retenus sont la moyenne

de 3 années sur les 5 dernières en excluant les valeurs minimales et maximales.

Les apports de digestat sont définis sur la base du bilan Azote et Phosphore. Des analyses de digestat,

réalisées deux fois par an au minimum, permettent d’ajuster la dose apportée.

Remarque : La gestion du phosphore tient compte des besoins de la plante mais aussi de ceux du sol. Dans

les sols pauvres en phosphore (cas des sols du plateau), le COMIFER préconise d’appliquer un coefficient

multiplicateur de 1,5 à 2 sur les exportations en phosphore. Des analyses de sol sont réalisées

ponctuellement par le GAEC DE BELLERIVE.

Le tableau suivant présente une simulation d’apport de digestat brut sur l’assolement 2015 suivant les doses

préconisées dans le tableau précédent.

Culture

Surface Digestat Azote kg Phosphore kg

ha m3 Export Apport symbiotique

Apport digestat

Bilan Export Apport digestat

Bilan

Maïs grain 195 5 283 31 298 0 31 298 0 14 606 13 367 -1 239

Blé 180 5 925 35 100 0 35 100 0 15 444 14 991 -453

Ray-Grass après Blé 60 1 823 10 800 0 10 800 0 5 760 4 613 -1 147

Colza 86 2 046 12 943 0 12 122 -821 5 177 5 177 0

Prairies 60 1 067 9 300 2 520 6 322 -458 2 700 2 700 0

TOTAL 521 16 143 99 441 2 520 95 641 -1 279 43 687 40 848 -2 839

Tableau 18 : Bilan azote et phosphore sur l’assolem ent 2015 et selon les doses préconisées

Cette simulation démontre que, si on voulait apporter du digestat sur toutes les parcelles aux doses

préconisées, le volume de digestat produit, soit 13 031 m3, ne suffirait pas. Cela permet de conclure que,

d’une part, la fertilisation doit être complétée par l’apport d’autres engrais pour équilibrer le besoin des

cultures, et d’autre part, la surface mise à disposition pour l’épandage du di gestat est suffisante . Avec

une dose moyenne estimée à 31 m3/ha, la surface utilisée pour l’épandage sera de 13031/31 = 420 ha, soit

91% de la surface épandable.

Pour l’estimation des doses de digestat liquide et de digestat solide à apporter par culture, se reporter au

paragraphe 6.4 de l’étude agropédologique en annexe 2a .

4.5 Traçabilité

Les procédures établies dans le cadre du dossier d’agrément sanitaire permettent d’assurer la traçabilité des

matières en cas de contamination par un agent physique, chimique ou pathogène.

Un cahier des charges d’admission des matières prem ières est signé avec chacun des fournisseurs. Il

liste les matières admissibles par l’installation et mentionne les informations préalables à fournir avant toute

nouvelle admission.


Un registre d’entrée des matières est tenu à jour. Il mentionne la date de livraison, la nature du produit et

son code déchet, le tonnage livré, le producteur initial, l’intermédiaire éventuel, la présence/absence

d’analyse et sa conformité. Les rapports d’analyse de matières et les comptes-rendus de visite sanitaire

des troupeaux sont conservés dans un classeur spécifique.

Un logiciel de suivi du process permet d’enregistrer la ration, de relever les paramètres de digestion

(température et pH) et de répertorier les anomalies observées et les actions correctives mises en place. Le

logiciel permet de visualiser sous forme de diagrammes les paramètres suivants : quantité introduite,

agitation, température, niveau de gaz et taux de soufre dans le digesteur, température dans la cuve

d’hygiénisation, etc.

Un registre de sortie des matières est tenu à jour. Il mentionne la date d’enlèvement, la nature du produit

et son code déchet, le tonnage enlevé, le traitement prévu, le nom du destinataire, le nom de la ou des

parcelle(s) en cas d’épandage et la présence/absence d’analyse et sa conformité. Les rapports d’analyse

de digestat sont conservés dans un classeur spécifique.

Un document d’accompagnement du digestat permet d’obtenir une traçabilité des quantités livrées. Il est

édité à la fin de chaque période de livraison (printemps, été, automne) en deux exemplaires. Un exemplaire

est conservé, l’autre est adressé à l’exploitant agricole destinataire du digestat.

Parallèlement, la SCEA des Longchamps tient à jour un cahier d’épandage , conformément à la

réglementation des installations classées pour la protection de l’environnement. Il répertorie la date

d’épandage, le nom et le n° de la ou des parcelle(s), son assolement, le produit épandu, sa valeur

agronomique, la quantité et la surface épandue.

Voir cahier des charges d’admission, fiche descriptive de la matière et document d’accompagnement

du digestat en annexe 6 .

4.6 Procédures de contrôle

4.6.1. Analyses de digestat

Le digestat fait l’objet d’une surveillance particulière. Une analyse agronomique et sanitaire est réalisée

avant chaque période d’épandage, au minimum 2 fois par an.

L’exploitant s’est fixé l’objectif de respecter les seuils établis par la norme NF U44-051 pour les éléments

traces métalliques (ETM) et les composés traces organiques (CTO). Cette norme s’applique aux

amendements organiques destinés à être vendus. Ces seuils sont plus restrictifs que les normes

d’épandage des déchets ou effluents fixées par l’annexe VII a. l’arrêté du 2 février 1998 applicable aux ICPE

soumises à autorisation (voir les deux tableaux suivants).


Eléments traces métalliques

Valeur limite dans les déchets ou effluents

(mg/kg MS)

Flux cumulé maximum en 10 ans (g/ha)

Tout cas* NFU44-051 Cas général* Pâturage ou sol à pH<6*

NFU44-051

Arsenic - 18 - - 900

Cadmium 10 3 150 150 150

Chrome 1 000 120 15 000 12 000 6 000

Cuivre 1 000 300 15 000 12 000 10 000

Mercure 10 2 150 120 100

Nickel 200 60 3 000 3 000 3 000

Plomb 800 180 15 000 9 000 9 000

Sélénium - 12 - 1 200 600

Zinc 3 000 600 45 000 30 000 30 000

Chrome+Cuivre+Nickel+Zinc 4 000 4 000 60 000 40 000 40 000 * selon arrêté du 02/02/98 relatif aux prélèvements, consommation d’eau et émissions des ICPE soumises à autorisation

Tableau 19 : Seuils en ETM à respecter pour le dige stat

Composés traces organiques

Valeur limite dans les déchets ou effluents (mg/kg MS)

Flux cumulé maximum en 10 ans (g/ha)

Cas général* Sur pâturage* ou NFU44-051

Cas général* Sur pâturage* ou NFU44-051

Total des 7 principaux PCB 0,8 0,8 12 12

Fluoranthène 5 4 75 60

Benzo(b)fluoranthène 2,5 2,5 40 40

Benzo(a)pyrène 2 1,5 30 20 * selon arrêté du 02/02/98 relatif aux prélèvements, consommation d’eau et émissions des ICPE soumises à autorisation

Tableau 20 : Seuils en CTO à respecter pour le dige stat

Par ailleurs, le digestat doit respecter les seuils en bactéries pathogènes fixés par le règlement (UE)

n°142/2011 (voir tableau suivant).

Bactéries n c m M

Escherichia coli ou Enterococcaceae

5 1 1 000 dans 1 g 5 000 dans 1 g

Salmonella 5 0 0 dans 25 g 0 dans 25 g n =nombre d’échantillons à tester

c =nombre d’échantillons dans lesquels le nombre de bactéries peut se situer entre m et M m = valeur-seuil pour le nombre de bactéries / M = la valeur maximale du nombre de bactéries

Tableau 21 : Seuils en pathogènes à respecter pour le digestat

Le résultat est considéré comme satisfaisant si le nombre de bactéries dans la totalité des échantillons

n’excède pas m. Le résultat est considéré comme acceptable si le nombre de bactéries dans c

échantillon(s) est situé entre m et M, le nombre des bactéries dans les autres échantillons étant inférieur ou

égal à m. Le résultat est considéré comme non satisfaisant si le nombre de bactéries dans un ou plusieurs

échantillons est supérieur ou égal à M.


4.6.2. Gestion des lots non conformes

En cas de digestat non conforme, l’alimentation du digesteur est interrompue jusqu’à détection de la source

du problème. Une enquête est menée auprès des fournisseurs et autres utilisateurs. Des échantillons de

matières premières sont prélevés et analysés.

Si la non-conformité est microbiologique, le post-digesteur est vidangé petit à petit dans la préfosse

« Hygiénisation » pour hygiéniser le digestat avant de le réincorporer au digesteur. Une nouvelle analyse

de digestat est effectuée au bout de 60 jours, équivalent au temps de séjour dans le digesteur. Le digestat

solide est quant à lui composté.

Si la non-conformité n’est pas bactérienne, le digestat est évacué vers une installation habilitée à le traiter.

4.6.3. Analyses de sol

Parallèlement aux analyses de digestat, des analyses de sol seront effectuées tous les 10 ans (ou à

l’ultime épandage en cas d’exclusion de la parcelle). Les échantillons seront prélevés sur les mêmes points

de prélèvement effectués au mois de novembre 2015 (voir carte au §.II.1.1.5. Contexte pédologique de

l’étude d’impact). Ces analyses permettront de vérifier que l’épandage du digestat n’altère pas la qualité du

sol et respecte les normes présentées dans le tableau suivant.

Eléments traces métalliques Valeurs limites dans le sol

(mg/kg MS)

Cadmium 2

Chrome 150

Cuivre 100

Mercure 1

Nickel 50

Plomb 100

Zinc 300

Source : arrêté du 02/02/98 relatif aux émissions de toute nature des ICPE soumises à autorisation

Tableau 22 : Valeurs limites de concentration dans les sols

ICPE : SCEA des Longchamps Réalisation : TerATer

5. Capacités techniques et financières

5.1 Capacités techniques

5.1.1. Organisation de l’entreprise

Le site de méthanisation est en grande partie automatisé et fonctionne

conduite de l’installation se limite

d’entretien. A Andelnans, l’effectif est

Les tâches sont réparties tel que décrit dans l’organigramme ci

Figure 10 :

Les chefs de site sont titulaires d’un bac agricole et sont

technicien a un profil de mécanicien

David PETERSCHMITT

Gestion administrative

Relation fournisseurs/clients

- 33 - Présentation détaillée du projet

Capacités techniques et financières

Capacités techniques

Organisation de l’entreprise

t en grande partie automatisé et fonctionne avec peu de main

conduite de l’installation se limite principalement à des opérations de suivi général, de

est constitué de 4 personnes : 1 gérant, 2 chefs

Les tâches sont réparties tel que décrit dans l’organigramme ci-après.

Figure 10 : Organigramme de la SCEA DES LONGCHAMPS

titulaires d’un bac agricole et sont exploitants agricoles depuis plus de 10 ans.

mécanicien de niveau bac pro.

Robert PETERSCHMITT

Gérant

David PETERSCHMITT

Gestion administrative

Relation fournisseurs/clients

David et Christian PETERSCHMITT

Suivi du process

Technicien

Maintenance quotidienne

Accueil des camions

Nettoyage des installations

Alimentation du digesteur

Suivi des indicateurs et du process

Présentation détaillée du projet Mars 2017

Capacités techniques et financières

avec peu de main d’œuvre. La

à des opérations de suivi général, de surveillance et

chefs de site et 1 technicien.

la SCEA DES LONGCHAMPS

depuis plus de 10 ans. Le

David et Christian PETERSCHMITT

Suivi du process

Maintenance quotidienne

Accueil des camions

Nettoyage des installations

Alimentation du digesteur

Suivi des indicateurs et du process


5.1.2. Formation du personnel

L’ensemble du personnel a été formé à la conduite de l’installation, par WELTEC pour la partie

méthanisation et par PRODEVAL pour la partie combustion et épuration du biogaz. Le contenu de la

formation a été le suivant :

- Exploitation et maintenance des installations

- Consignes d’hygiène et de sécurité en fonctionnement normal et en cas d’incident

Le personnel a suivi toute la phase de démarrage de l’installation pilotée par WELTEC et PRODEVAL. Cette

phase de démarrage a constitué la base de la formation à l’exploitation et à la conduite de l’installation. Ce

suivi a été complété par 5 jours de formation s’étant déroulés du 07 au 08/07/2015 et du 22 au 24/09/2015.

Un Procès Verbal de réception des installations, intégrant la validation de formation de l’équipe

d’exploitation, a été signé par les parties.

Voir les certificats de formation en annexe 5d .

5.1.3. Appui technique des fournisseurs

La société bénéficie de l’appui permanent des installateurs/concepteurs des équipements techniques en lien

avec WELTEC (process de méthanisation) et PRODEVAL (caisson combustion/épuration).

Lors de la mise en route, WELTEC a suivi la montée en puissance de l’installation. Un ingénieur de cette

société supervise cette phase pendant un an à compter de la date de mise en service, soit jusqu’à juin 2016.

Pour la suite, PRODEVAL est lié à la SCEA DES LONGCHAMPS par un contrat de maintenance par lequel

il garantit le bon fonctionnement des installations. PRODEVAL est donc en relation permanente avec le site.

De plus, l’unité est équipée d’un logiciel informatique qui permet de suivre le fonctionnement de l’unité à

distance. WELTEC et PRODEVAL peuvent alors conseiller et orienter la maintenance de l’unité. L’appui

technique est réalisé localement par des entreprises chargées de la maintenance.

5.1.4. Gestion des déchets et traçabilité des diges tats

La SCEA DES LONGCHAMPS a mis en place une démarche de contrôle permettant d’assurer :

- la traçabilité des digestats jusqu’à leur épandage ;

- la traçabilité des opérations, notamment en ce qui concerne le respect des règles sanitaires

applicables aux sous-produits animaux.

Ce système de gestion s’appuie sur les principaux points suivants (voir détails au paragraphe II.4.4. de

l’étude d’impact) :

- Elaboration d’un cahier des charges d’admission des déchets ;

- Procédure de vérification de l’admissibilité des déchets ;

- Registre des entrées de déchets ;

- Registre des sorties de digestats ;


- Analyses et contrôle de la conformité des digestats ;

- Démarche de maîtrise des risques sanitaires HACCP (dossier d’agrément sanitaire).

5.1.5. Veille réglementaire

La SCEA DES LONGCHAMPS réalisera une veille destinée à identifier les dispositions applicables à son

installation, au travers notamment de la réglementation des installations classées et des règles sanitaires de

traitement des sous-produits animaux. Pour cela, la société pourra s’appuyer sur les différents services de

veille réglementaire disponibles sur Internet ou auprès de prestataires et bureaux d’études.

5.2 Capacités financières

5.2.1. Montant de l’investissement

Les équipements permettant le traitement des sous-produits animaux de catégorie 3 sont déjà en place.

Pour la partie hygiénisation, l’investissement a été de 220 000 € (chaudière comprise).

Pour le projet d’augmentation de la capacité de production, la fosse de stockage du digestat coûte 240 000 €

HT (équipements compris).

5.2.2. Plan de financement

L’unité de méthanisation a été financée de la manière suivante :

- 5% de financement propre

- 23% de subventions

- 72% par prêts bancaires

La nouvelle fosse de stockage du digestat sera autofinancée.

5.2.3. Garanties financières

Le décret n° 2012-633 du 3 mai 2012 a introduit dans le code le code de l'environnement (articles L. 512-5,

L. 516-1, L. 516-2 et R. 516-1 à R. 516-6) l'obligation de constituer des garanties financières en vue de la

mise en sécurité de certaines installations classées pour la protection de l'environnement.

L’arrêté du 31 mai 2012 fixe la liste des installations classées soumises cette l'obligation en application du 5°

de l'article R. 516-1 du code de l'environnement. D’après l’annexe II de cet arrêté, le site de la SCEA DES

LONGCHAMPS n’est pas concerné par cette obligation.

i. présentation détaillée du projet...perlite d’amidonnerie amidonneries rayon de 100 km 700 02...

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