Projet Cométha : concevoir une solution de traitement commun, durable et performant

Cométha est le projet commun du Syctom et du SIAAP pour le traitement des déchets solides et liquides. Il vise une production optimale de biométhane à partir de la méthanisation et d’autres procédés innovants

Cométha est le projet commun du Syctom et du SIAAP pour le traitement des déchets organiques solides et liquides. Il contribue directement à l’atteinte d’objectifs internationaux, nationaux et régionaux, en recherchant une production optimisée de biométhane, au moyen de solutions technologiques innovantes et respectueuses de l’environnement.

Le Syctom et le SIAAP assurent des missions de service public auprès de plusieurs millions de Franciliens : le traitement des déchets ménagers et l’assainissement des eaux usées. Dans leurs stratégies industrielles, ils poursuivent plusieurs objectifs :

  • garantir la continuité des services publics, en proposant des installations adaptées à la nature et au volume des déchets réceptionnés, tout en tenant compte de l’évolution du contexte réglementaire ;
  • construire des outils industriels toujours plus performants, exploitant des technologies respectueuses de l’environnement ;
  • multiplier les synergies entre les acteurs, pour une action publique efficace ;
  • contribuer à la transition énergétique, en maximisant la valorisation des déchets solides et liquides.

Cométha répond à ces différents objectifs. Il vise le développement de solutions innovantes pour le traitement commun de plusieurs déchets solides et liquides qui ont pour point commun une forte teneur en matière organique :

  • les graisses et boues d’épuration ;
  • la fraction humide des ordures ménagères ;
  • le fumier équin issu des écuries de Maisons-Laffitte (78).

Ce traitement commun offre des perspectives intéressantes en termes de valorisation énergétique, pour la production de biogaz, et de valorisation matière, pour la production de nutriments.

Cométha vise aussi à offrir un terrain d’expérimentation pour de nombreux procédés et pratiques d’avenir dans le traitement des déchets et l’assainissement des eaux usées : la cométhanisation, les procédés de traitement thermiques alternatifs à l’incinération, la méthanation et les solutions de récupération des nutriments (azote et phosphore).

La méthanisation

La Méthanisation est un processus biologique de dégradation de la matière organique en absence d’oxygène, permettant de produire du biogaz et du digestat. Le biogazest un produit gazeux essentiellement composé de méthane, de dioxyde de carbone et de vapeur d’eau. Une fois épuré, il forme du biométhane (constitué à plus de 97 % de méthane) qui peut être injecté dans le réseau de distribution de gaz naturel ou utilisé comme carburant pour certains véhicules. Le digestat est un produit solide humide composé de matière organique non-dégradée par la méthanisation et de matières minérales.

Dans le cas de Cométha, le digestat est transformé au moyen de traitements thermiques (pyrolyse, gazéification, carbonisation…). Ces procédés permettent - sous action de la chaleur et/ou de la pression, et sous atmosphère contrôlée en oxygène – de transformer une partie du digestat en un gaz de synthèse, essentiellement composé d’azote, de dioxyde de carbone, de monoxyde de carbone, de méthane et d’hydrogène. Ce gaz de synthèse peut être valorisé pour produire de la chaleur ou bien converti en biogaz grâce à la Méthanisation .

Un partenariat d’innovation

La coopération constitue un des trois enjeux majeurs de l’Agenda 2030 de l’ONU, repris dans l’ODD n°17 qui suggère « des partenariats efficaces entre les gouvernements, le secteur privé et la société civile ». Cométha répond directement à cet objectif en proposant un cadre de coopération inédit entre établissements publics, instituts de recherches et entreprises, favorisant l’émergence d’approches nouvelles et créant un terrain d’expérimentation pour les technologies émergentes.

Au regard de leurs attentes en matière d’innovation, le Syctom et le SIAAP ont retenu une forme de marché public particulière pour la mise en oeuvre de Cométha : le partenariat d’innovation.

Il met en compétition plusieurs groupements, dans un cadre propice aux travaux de recherche et de développement, permettant l’émergence de solutions innovantes.

Les groupements - constitués d’entreprises, de laboratoires/universités et de startups - sont rémunérés pour leurs travaux, reçoivent les moyens nécessaires à leurs recherches et sont protégés en termes de propriété intellectuelle.

Ainsi, les maîtres d’ouvrage acquièrent un système de traitement sur mesure, inexistant à ce jour sur le marché, dans un délai raisonnable et sans remise en concurrence à l’issue des premières étapes de recherche et développement

La phase 1 : recherche et essais

Pendant les 18 mois de la Phase 1, quatre groupements ont conçu des filières de traitement,sur la base des informations fournies par le Syctom et le SIAAP et de leurs propres recherches et essais en laboratoire.

Cette première phase, déterminante pour l’avenir de Cométha, a été riche d’enseignements pour le Syctom et le SIAAP, particulièrement en démontrant l’opportunité technique du traitement commun des déchets solides et liquides.

À l’issue de cette première phase, deux groupements ont été sélectionnés par le Syctom et le SIAAP

La Phase 2 : construire et évaluer deux unités pilotes

La Phase 2 vise la construction et l’exploitation d’unités pilotes, puis la conception d’une unité industrielle.

Une unité pilote est une installation industrielle miniature qui permet de confirmer la faisabilité de ce qui a été imaginé en laboratoire et d’évaluer les performances qu’il est réellement possible d’atteindre, dans des conditions s’approchant le plus possible de celles d’une unité industrielle. Le fonctionnement des unités pilotes n’est pas nécessairement continu.

Les unités pilotes de Cométha traiteront ainsi des volumes très réduits de déchets solides et, génèreront des volumes réduits de biogaz et produiront des quantités limitées de nutriments.

Très différentes dans leur fonctionnement, les unités pilotes imaginées par les groupements ont des points communs :

  • l’utilisation d’un mélange inédit de déchets et liquides ;
  • la production optimale de biogaz, au travers de l’optimisation de la méthanisation et/ou d’autres technologies de production ;
  • la réduction du volume de sous-produits solides, au moyen de procédés thermiques.

Les unités pilotes sont construites sur les usines du SIAAP, à Seine Valenton (dans le Val-de-Marne) et à Seine Grésillons (dans les Yvelines). Ces implantations ne préjugent pas de l’implantation de la future unité industrielle.

Les unités pilotes

  • L’unité pilote à Valenton

Ce groupement est conduit par le groupe européen John Cockerill, associé à la société française Sources, constructeur français d’usines de traitement des eaux. Les deux sociétés travaillent avec deux partenaires académiques : l’école d’ingénieurs UniLaSalle Beauvais et l’Université de Technologie de Compiègne (UTC).

Une des deux unités pilotes du projet Cométha sera implantée sur l’usine SIAAP Seine Valenton, dans le Val-de-Marne (94). Conçue et exploitée par le groupement John Cockerill - Sources, l’unité pilote permettra notamment l’évaluation d’un procédé complexe de méthanisation et d’un réacteur de pyrolyse à haute température.

Téléchargez la plaquette de présentation du projet

  • L’unité pilote Grésillons

Ce groupement est conduit par la société allemande GICON et sa filiale française France Biogaz, concepteur et constructeur d’installations de méthanisation, associée à la franco-allemande Tilia, spécialiste du pilotage de projets énergétiques. Le groupement compte par ailleurs deux instituts de recherche allemands, le Deutsche Biomasse Forschung Zentrum et le Fraunhofer IGB.

L'unités pilotes du projet Cométha sera implantée au sein de l’usine SIAAP Seine Grésillons, dans les Yvelines (78). Conçue et exploitée par le groupement GICON -Tilia, l’unité pilote permettra notamment l’évaluation d’une filière de traitement du digestat associant plusieurs procédés thermiques et l’essai de plusieurs technologies de récupération de nutriments.

Téléchargez la plaquette de présentation du projet

Les unités pilotes fonctionneront pendant plusieurs mois afin d’évaluer les performances des différentes solutions.
À l’issue de cette période la création d’une unité industrielle pourra être envisagée. Le site d’implantation de cette unité n’est pas connu à ce stade.
Le coût de l’opération est estimé à 100 millions d’euros, en incluant l’unité industrielle définitive.

Les prochaines étapes

En fonction des résultats obtenus à l’issue de la Phase 2, le Syctom et le SIAAP pourraient envisager la création d’une unité industrielle. Leur décision sera basée sur des critères techniques (performances, consommation d’utilités…), opérationnels (simplicité de fonctionnement, coûts d’exploitation…) et environnementaux (impacts, risques…).

Le site d’implantation de cette éventuelle unité industrielle n’est pas déterminé.

Que la poursuite en Phase 3 soit ou non décidée, de nombreux retours d’expérience sont attendus à l’issue de la Phase 2 : Cométha offre un terrain d’expérimentation et une vitrine en Îlede-France pour de nombreux procédés et pratiques d’avenir dans le traitement des déchets et l’assainissement des eaux usées, notamment d’un point de vue environnemental, par :

  • la production locale de biogaz,
  • une énergie renouvelable et de récupération ;
  • le recours à des technologies avec un faible impact environnemental ;
  • la production de matières premières secondaires en vue d’une utilisation en agriculture.

Le Syctom et le SIAAP souhaitent que toutes les connaissances acquises grâce à Cométha puissent être utilisées par les autres collectivités.

En outre, après la Phase 2, l’unité pilote de Seine Valenton pourrait servir pour de nouveaux essais sur d’autres déchets solides et liquides, en partenariat avec les collectivités partenaires du Syctom et du SIAAP

Le projet Cométha en vidéo

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Le site du projet Cometha