Création d’une station écologique de traitement de l’eau et de valorisation des déchets d’épuration à vocation éducative

La forme du projet présenté dans ce dossier a été ajustée au cours de l’année dans le but de mieux répondre aux attentes scolaires de cet exercice mais le fond reste le même. En effet, l’intitulé originel de ce projet était : Développement d’une zone d’activités à vocation environnementale et création d’une « Maison de l’Environnement et des Energies » sur un terrain agricole non exploité. Ce projet est né d’une discussion avec un agriculteur et les terrains agricoles cités dans le titre originel lui appartiennent et sont situés sur la commune de Marmagne, dans le Cher. Cependant, ce projet comporte des objectifs à long terme, c’est pourquoi j’ai choisi de le traiter en partie pour en faire un « projet concret », la création de cette infrastructure énergétique. Il s’agit donc ici d’approximer et de prévoir, les consommations et productions énergétiques des différents éléments pour apporter l’autonomie à la station.

Destinataires
Ce dossier s’adresse dans un premier temps au maire de la commune de Marmagne, Mr de GERMAY. Même si, comme évoqué par la suite, ce dernier donne un accord de principe pour le développement d’un tel projet, il s’agit ici d’apporter une idée concrète afin de rapprocher de la réalité le projet, qui n’est actuellement qu’une idée, une envie commune du l’agriculteur et du maire. Le deuxième objectif est ici d’attirer l’attention des entrepreneurs en vue d’une future participation au projet à long terme.

Contexte et enjeux 

La commune de Marmagne compte un peu plus de 2000 habitants (2029 habitants en 2011 avec un taux d’augmentation de 0.4% entre 2006 et 2011, d’après l’INSEE) pour une superficie de 37,7 km². Dans cette commune, l’agriculture représente 20% des établissements actifs (soit environ 28 sur 139), ce secteur a donc un rôle important au sein de la commune (c’est le deuxième secteur après celui du commerce, transports et services divers). La commune fait partie de la communauté d’agglomération BourgesPlus qui compte environ 100000 habitants. Historiquement, cette communauté d’agglomération, et principalement Bourges, avait une activité industrielle portée dans le domaine de l’armement. La ville cherche donc à développer une nouvelle politique et notamment en encourageant des projets de développement durable.

Le projet se place dans la continuité logique d’une intention de développement économique voulu par le propriétaire des terrains, Mr Bergougnan. En effet, il possède déjà sur ses terres une plateforme de compostage (dans le prolongement de son activité agricole) ainsi qu’une plateforme de valorisation de bois (réutilisation des déchets végétaux pour le chauffage). Lors de la révision récente du PLU de la commune de Marmagne, en accord avec la communauté d’agglomération BourgesPlus, M. Bergougnan ainsi que M. De Germay, maire de Marmagne, ont décidé de classer une partie du terrain agricole (soit 43ha) en « zone d’activités à vocation environnementale », cette classification n’a aucune valeur réglementaire autre qu’une « zone industrielle » plus classique mais elle montre l’implication du maire dans ce projet puisque cette classification permet de lancer le développement de deux nouveaux projets à moyen terme : un champ solaire de 15ha et une plateforme de méthanisation (production de biogaz notamment pour les transports en commun déjà adoptés par la ville de Bourges), l’objectif général étant de créer une économie territoriale mais également départementale voire régionale. On note donc que pour la suite du projet, le côté administratif ne sera pas un problème dans le sens où même si certaines démarches peuvent être longues, tout sera fait dans les règles et la mairie ne sera en aucun cas opposée à ce projet. Enfin, vient un objectif à long terme, l’implantation d’une zone classée « Projet Environnemental » sur laquelle sera créé, comme le définit Mr Bergougnan, un « Futuroscope de l’énergie et de l’environnement » qui pourrait être en fait un grand centre d’activités. M. Bergougnan m’a fait part de son envie d’attirer de nouvelles entreprises afin de diversifier les plateformes déjà présentes, objectif qui pourra être atteint à postériori de ce projet. De plus, afin d’encourager le développement du tourisme local, il a été question d’ajouter un aspect éducatif à ces installations, d’intégrer à l’ensemble des plateformes un parcours touristique. En effet, certaines « nouvelles » sources d’énergie comme la biomasse ne sont que trop peu connues du grand public. Les objectifs communs au maire et au propriétaire des terrains étaient donc clairs, il s’agit de créer un site « écotouristique » permettant de développer le tourisme local en élargissant du même coup le domaine d’activités de l’agriculteur. C’est pour concilier ces objectifs qu’est né d’une conversation avec l’agriculteur ce projet de station écologique. En effet, chacun de ses composants répond à un enjeu. Cette station serait composée de quatre éléments :

-Une station d’épuration : Apparaissant comme le cœur du projet, la station permet un traitement des eaux usées et fourni au méthaniseur la matière organique nécessaire à la création du méthane. Au commencement de ce projet, l’idée était de dimensionner la station pour la commune seule de Marmagne mais après une approximation des consommations et productions des différents éléments (grâce au programme de calcul présenté plus bas), pour apporter plus d’intérêt (notamment une autonomie plus difficile à atteindre), j’ai décidé d’imaginer une station d’épuration utile à toute la communauté d’agglomération BourgesPlus.
-Un méthaniseur (ou Plateforme de méthanisation) : Il fermente la matière organique pour en faire du biogaz composé de méthane. Intégré à une station d’épuration, il peut permettre de réduire la consommation de celle-ci ou de fournir du méthane pouvant être réutilisé notamment comme carburant pour les bus de la communauté d’agglomération.

Intérêt pour le projet : La méthanisation est un procédé peu connu du grand public. De plus, cela répond à une envie évoquée par le propriétaire des terrains.
-Des éoliennes et panneaux solaires : Ces installations vont permettre de fournir la puissance manquante à l’autonomie complète de la station. Intérêt pour le projet : Encore une fois, l’agriculteur est déjà impliqué dans des projets concernant l’énergie solaire et ces deux éléments apportent un coté éducatif supplémentaire.

Diagnostic

Le terrain
La carte ci-dessous est celle présentée dans le PADD, Projet d’Aménagement et de Développement Durable, de la commune de Marmagne datant de 2011. Concernant le projet, on y retrouve les champs définis comme terrain d’« Implantation d’un site éco-touristique ».

Comme évoqué précédemment, il s’agit d’un terrain agricole non-exploité situé au sud de la commune de Marmagne d’une surface de 43 ha. Cette surface ne sera bien sûr pas totalement utilisée pour ce projet, il s’agit de faire du terrain restant plusieurs parcelles qui pourront être potentiellement achetées/louées par des entreprises intégrant le projet ainsi que de prévoir un espace pour un bâtiment d’accueil du public (ainsi que les aménagements qui en découlent, parkings etc.).

Etat des lieux 

Comme tout projet d’aménagement, la création de la station doit pouvoir se justifier. Ce projet se place dans un contexte propice au bon déroulement et développement d’une telle initiative. Dans le milieu de l’éolien par exemple, d’après les chiffres d’EDF datant de 2010, la région Centre est la deuxième région productrice d’énergie éolienne avec une puissance installé de 528 MW, soit 11.3 % de la puissance totale installée en France (contre 676 MV en Picardie, première région). La région est donc au centre du développement éolien en France qui est en pleine expansion puisqu’entre 500 et 1000 éoliennes sont mises en fonctionnement chaque année. Autre secteur en plein développement, la puissance solaire installée en France a été multipliée par 20 en 5 ans. La méthanisation est quant à elle un procédé trop peu usité et méconnu en France où il existe seulement 400 plateformes de méthanisation dont 60 attachées à une station d’épuration. Localement, en région Centre, il en existe 19 dont une seule attachée à une station d’épuration.

Démarche
Afin d’obtenir l’autonomie de l’installation, il a fallu dans un premier temps définir les productions et consommations énergétiques journalières des différents éléments. En effet, l’autonomie énergétique d’un territoire de définie comme l’équilibre entre la consommation de celui-ci et sa capacité à répondre à cette consommation par une production durable. Généralement, lors de la création d’un projet de mise en autonomie d’une installation existante, 4 étapes sont nécessaires. Dans un premier temps, il s’agit d’évaluer la consommation actuelle. Dans mon cas, étant donné qu’il s’agit d’un projet de création, l’enjeu est de prévoir, d’estimer, cette consommation qui est en fait celle de la station d’épuration. Le but de la deuxième étape est de définir les besoins réels en imaginant les économies et réductions de consommations qui peuvent être réalisées.

Au sein de ce projet, directement rattaché et indissociable à la station d’épuration, le méthaniseur peut être considéré comme une réduction de consommation puisque même s’il est producteur, un méthaniseur ne peut fournir de l’énergie indépendamment d’une source de matière organique qu’est la station d’épuration. Lors de la 3ème étape, il faut répondre à cette consommation par la production. Le principe est l’évaluation de la capacité du territoire à répondre au regard de son potentiel énergétique. Il s’agit pour moi de définir le nombre d’éoliennes et la surface photovoltaïque nécessaires par exemple. Subvient finalement une dernière étape qui se présente plus comme un problème auquel doit répondre l’entrepreneur, la gestion (le stockage ou la revente) du surplus d’énergie. S’il est relativement aisé pour un territoire de produire à base d’énergies renouvelables, il est souvent beaucoup plus complexe de stocker cette énergie pour en disposer aux périodes de pointe de consommation.

Table des matières

Introduction
Destinataires
Contexte et enjeux
Diagnostic
Le terrain
Etat des lieux
Démarche
Projet
Données
Station d’épuration et méthaniseur
Energie photovoltaïque
Energie Eolienne
Formules
Station d’épuration
Méthaniseur
Panneaux solaires
Eoliennes
Programme
Calculs, exploitation et limites
Aménagement du site
Emprise au sol
Plan et Croquis
Conclusion
Bibliographie
Table des illustrations
Résumé

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