Les digestats représentent environ 80 à 90 % de la masse introduite dans le digesteur, composée d’éléments organiques et de minéraux. L’épandage agricole des digestats, notamment ceux d’origine agricole, est la pratique la plus communément réalisée afin de valoriser ces produits.
Les digestats sont les produits résiduels issus de la méthanisation. Ils sont composés de matière organique non dégradée dans les conditions du procédé, de matière organique issue de la croissance des microorganismes (environ 10 %) et de matière minérale conservée, dont les nutriments (azote, phosphore, potassium). Certains nutriments (azote, phosphore) voient leurs fractions minérales augmenter via la minéralisation de leur forme organique durant la méthanisation. Les digestats contiennent aussi des éléments traces organiques et métalliques très variables et dont le devenir dépend des molécules considérées (cf. innocuité des digestats) ainsi que des contaminants biologiques selon les intrants. Tous ces contaminants sont à surveiller afin de pouvoir utiliser les digestats en agriculture (cf. réglementation).
Ainsi les digestats contiennent tous les ingrédients leur conférant un potentiel engrais organique. Toutefois, afin de pouvoir optimiser l’utilisation agronomique des digestats, leurs caractéristiques doivent être en adéquation avec les besoins des agroécosystèmes (sol, plante), sous contraintes environnementales et d’innocuité. Pour cela la connaissance de leur composition, leur disponibilité, leur stabilité et leurs effets sur l’environnement est primordiale. Selon le type de méthaniseur et les post-traitements appliqués aux digestats, leurs structures physiques peuvent être différentes, plus ou moins pâteuses, visqueuses, fibreuses ou solides.
Plusieurs paramètres décrivant les caractéristiques des digestats de manière plus ou moins fine sont répertoriés dans les bases de données disponibles : les paramètres physico-chimiques globaux, les éléments traces métalliques et organiques et les indicateurs de caractéristiques agronomiques.
Un exemple du devenir de la composition physico-chimique d’un lisier de vaches laitières méthanisé est donné dans cet encart.
pH, taux de matière sèche (MS), taux de matière organique (MO), les concentrations en carbone (C), potassium (K en équivalent K2O), phosphore (P en équivalent P2O5), formes de l’azote (N), ammoniacal (NH4), organique (N org) et total (N tot), et les ratios C/N et C/Norg.
Les digestats de méthanisation ont une composition physico-chimique très variable (cf. Pas UN mais DES digestats). Selon la fraction et la variable considérées, cette variabilité est plus ou moins grande.
Al : aluminium, B : bore, Cu : cuivre, Zn : zinc, Cd : cadmium, Fe : Fer, Pb : plomb, As : arsenic, Hg : mercure, Cr : chrome, Ni : nickel.
On observe une grande variabilité des teneurs en cuivre, zinc et chrome dans les digestats.
Les ETM sont conservés pendant la méthanisation. Ainsi, un digestat riche en cuivre ou zinc provient d’intrants riches en ces éléments. Cependant, la concentration de ces éléments peut augmenter lors du compostage du fait de la perte de masse du digestat durant ce procédé. Le cuivre, le cadmium, le zinc ou le mercure sont les éléments à surveiller (cf. Innocuité et Réglementation).
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les polychlorobiphényles (PCB) sont faiblement référencés. Toutefois l’ensemble des données disponibles issues des digestats d’origine agricole montre que les concentrations de ces composés sont largement inférieures aux seuils réglementaires (cf. Innocuité et Réglementation).
Plusieurs indicateurs décrivent le carbone labile et l’azote organique minéralisable à court terme.
Ils proviennent de tests de minéralisation du C et de l’N au sol via des incubations en conditions de laboratoire contrôlées (XPU 44-163) et sont exprimés par les variables Cmin91 et Nmin91, respectivement le C organique minéralisable après 91 jours (en %C) et le N organique minéralisable après 91 jours (en %Norg).
Associé à l’azote organique, l’azote disponible (Ndispo) est également calculé comme étant la somme de l’azote minéral et de l’azote minéralisable à court terme, exprimée en pourcentage de Ntot ou en gN/kg MB (matière brute).
A ces indicateurs peuvent s’ajouter les fractionnements biochimiques (Van Soest) utilisés pour le calcul de l’ISMO (Indice de Stabilité de la Matière Organique, norme XPU 44-162) ou encore l’ISBAMO (Indice de Stabilité et de Bio-accessibilité de la Matière organique), décrivant le degré de stabilité de la matière organique.
Ces indicateurs peuvent varier en fonction des paramètres suivants :
Ainsi, il n’existe pas UN mais DES digestats.
Pour aller plus loin, la page « Pas Un digestat mais DES digestats » décrit comment varient les digestats et présente la typologie des digestats mise en place dans ce guide.
Une base de données décrivant la composition de 608 digestats provenant de 165 sites variés a été réalisée dans le cadre du projet Ferti-Dig. Les analyses et chiffres proposés sont issus de l’analyse de ces données. La base de données est disponible ici.
Le projet a été co-piloté par le laboratoire LBE d’INRAE et la Chambre d’Agriculture Bretagne (CAB).
Les travaux ont impliqué plusieurs équipes complémentaires œuvrant dans la recherche finalisée, la recherche appliquée, l’expérimentation ou l’enseignement. Ces partenaires travaillent ensemble notamment dans le cadre du RMT BOUCLAGE et contribuent à alimenter les références produites par le COMIFER.
Outre les apports d’autofinancements de chacun des partenaires, le projet a bénéficié d’un soutien financier de l’ADEME via son appel à projets « GRAINE », et de GRDF.
