milles vaches.

la digestion anaérobie. c’est la gestion du fumier.

  • Le secteur d’agriculture est responsable de 33% des émissions en gaz à effets de serres (GES) dans le monde.
  • Environ deux tiers (2/3) de ces émissions proviennent de l’élevage de bétail.
  • La fermentation entérique de ruminants représente la majorité de ces émissions (40%), la gestion et l’épandage du fumier du bétail et de ce qui reste sur les pâturages représentent plus de 26%. Ceci comprend les fumiers des bovins laitiers et non-laitiers, chevaux, mulets et ânes, des porcs, moutons, chèvres, lamas, buffles, poulets, canards et dindes.

En utilisant les fumiers pour une digestion anaérobie (DA), on peut résoudre plusieurs problèmes qui y sont associés, en plus de produire de l’énergie.

une vache. c’est 100 watts.

Dairy cows.

vaches laitières.

Pour generizon, une vache laitière produit 27kg de fumier chaque jour, ce qui représente 10 000 kg/an de fumier frais, soit 10 tonnes/an. Basons-nous sur ce chiffre pour une illustration.

Dans une ferme de 1 000 vaches, il y aura 10 000 tonnes de fumier frais par an. En utilisant cette quantité de fumier pour une digestion anaérobie, on peut produire 416 000 Nm3 de biogaz par an, ce qui permet de produire un million de kilowatt heurs (kWh) d’électricité par an.

Le fumier d’une seule vache laitière nous permet donc, de produire 2,7 kWh d’électricité chaque jour. Sachant qu’une ampoule de 100 watts consomme seulement 2,4 kWh pendant toute une journée.

maintenant pour savoir tous les détails. continuez à lire.

En Allemagne, une vache standard c’est une vache laitière qui fait 500 kg de poids, elle est appelée Großvieheinheit (GV ou GVE). Ceci est similaire à livestock unit (LSU ou LU) utilisée en Royaume-Uni et ailleurs.

Une GVE ou LSU produit environ 22 litres de lait par jour (8 000 litres par an). Elle produit également des déjections liquides (15 litres d’urine) et solides (25 litres de fumier), ensemble appelées le lisier.

Au Maroc, et en France aussi, la vache ‘’standard/officielle’’ est plus grande. L’unité de gros bétail (UGB) pèse 600 kg, elle est plus comme la vache Holstein, une véritable vache laitière de 650 kg. L’idée c’est claire : la vache grande donne plus de lait et plus de fumier et lisier.

Chaque vache produit une quantité de fumier qui fait 5% à 6% de son poids chaque jour, et une quantité d’urine qui fait 4% à 5% de son poids. Afin de produire le lait, les vaches ont besoin de donner naissances à un veau, habituellement la première fois après 2 ou 3 ans.

poidsfumier frais. MS 13%urine. MS 0,6%lisier. MS 8%fumier. MS 13%lait
kgkg/dkg/dkg/dt/yt/y
200116,517,54
30016,51026,56
45024,51539,595
600332053129
7504125661512
Tableau : vaches laitières. poids. lait. fumier. lisier.

Pour rendre les calculs simples, nous avons défini la vache laitière de generizon qui produit 16 tonnes de lisier par an ; 10 tonnes du fumier frais et 6 tonnes de l’urine.

un simple calcul de production de biogaz. milles vaches.

Généralement, pour l’évaluation du pouvoir biogaz, les déjections liquides (l’urine) n’ont peu de valeur puisqu’elles se composent principalement de l’eau. Elles peuvent évidemment être utilisées comme entrant dans la digestion anaérobie (DA), surtout quant les jeter dans la nature constitue des problèmes environnementaux. Par contre son azote représente un nutriment important pour des bactéries, en effet, le liquide de l’urine est essentiel pour la digestion mouillée ; elle serait autrefois être remplacé par de l’eau.

Le fumier frais, de l’autre côté, se compose de 85% à 90% de l’eau, ce qui se traduit par un taux de matière sèche (MS) de ~13% au moment de la production.

Le taux de solide volatils (SV) atteint généralement 80% de MS (SV est aussi appelé MOS, matière organique sèche). C’est la MOS de la MS qui forme la base de notre calcul du rendement de biogaz, elle est exprimée en litres/kg ou Nm3/ tonne de MOS.

En règle générale, une tonne de MOS de fumier de vache laitière fraiche donne 400 Nm3 de biogaz avec un taux de 60% de Méthane (CH4). Ces valeurs varient un peu en fonction de la race de vache, sa nourriture et les conditions dans lesquelles elle est élevée.

Alors, notre troupeau de 1 000 vaches generizon avec une production du fumier fraiche de l’ordre de 10 000 tonnes/an, de 13% de MS (soit 1 300 t/a) et de 80% de MSO (soit 1 040 t/an), peut nous produire 416 000Nm3/an de biogaz. Soit 249 600 Nm3/an de méthane. Alors 28.5 Nm3/h de méthane se traduit à une puissance théorique thermique de 285 KW. Tous compris ?

lisier de 1000 vaches laitières.16 000t/an
fumier frais10 000t/an
MS13%1 300t/an
MOS80%1 040t/an
biogaz400 Nm3/t MOS416 000Nm3/an
méthane60% CH4 = 240Nm3/t MOS249 600Nm3/an
24h, 365d876028,5Nm3/h
puissance théorique total 10 kWh/Nm3 CH4285kW
puissance électrique (CHP)40%114kW el
puissance thermique (CHP)43%123kW th
production d’électricité ~1 000 000kWh
Tableau : calcule du biogaz simple. à titre d’exemplaire uniquement.
Reprenons notre exemple de calcul un peu plus loin, surtout qu’elle sert tellement bien à illustrer notre but. Quand le fumier n’est pas collecté quotidiennement, il devient sec ; l’eau qu’il contient s’évapore, le taux MS augment jusqu’à 20% après une semaine, jusqu’à 40% ou plus après un mois. L’eau, comme déjà mentionné ne produit pas du biogaz, et le potentiel de la matière sèche pour la production du biogaz reste presque la même, cependant une faible dégradation peut être observé, ainsi que le taux MOS se diminue légèrement et donc le volume du biogaz produit est diminué également (t/MOS).

1 000 vachesMSsubstrat original SOMOSMOSCH4CH4CH4
%t/an%t/anNm3/MOSNm3/SONm3/an
Fumier frais de vache 1310 000801 04024025249 600
Après une semaine206 500781 00122234,6225 108
Après un mois403 2507597521063204 750
Tableau : biogaz. fumier frais et non frais. à titre d'exemplaire.

Pour obtenir le meilleur rendement possible en biogaz, une collecte de fumier doit s’effectuer assez fréquemment. D’autres facteurs qui influencent le rendement de biogaz incluent le pourcentage de paies et de résidus de fourrage dans le fumier, qui sont ramassés ensemble.

Lisez en suite combien tonnes en équivalents de gaz à effets de serres une ferme de 1 000 vaches pourrait économiser.