The fate of phosphorus, copper and zinc during biological aerobic treatment of pig slurry
Le devenir du phosphore, du cuivre et du zinc des lisiers de porcs soumis à un traitement biologique aérobie
Résumé
The different types of farm scale units developed in France are described:aeration - aeration + natural separation - mechanical separation + aeration + natural separation - mechanical separation + aeration + mechanical separation Mass balance and co-products characteristics were studied as regards as N, P, Cu and Zn for two farm units. For both units, nitrogen removal as gas was near 70% of the total nitrogen. The solid phase from mechanical separation of raw slurry contained 8-10% of the initial total nitrogen, 24-30% of the initial total phosphorus and 8-11% of the initial copper and zinc. After the separation of the aerated slurry, a large party of the nutrient were in the sludge: 20-30% of the initial total nitrogen, 70% of the initial total phosphorus and 80-90% of the initial zinc and copper. Less than 2% of the initial total nitrogen and 10-15% of the initial copper and zinc were contained in the liquid phase from the separation of aerated slurry. The accumulation of phosphorus, copper and zinc in the sludge and the landspreadind of this product in the farm will probably lead, in future, to environmental problems.
Un recensement auprès des différents constructeurs de stations de traitement biologique aérobie du lisier de porcs a permis d'identifier 4 types de filières de traitement : - traitement aérobie simple, - traitement aérobie + décantation, - séparation mécanique + traitement aérobie + décantation, - séparation mécanique + traitement aérobie + séparation mécanique. Deux de ces filières, (types 3 et 4), ont fait l'objet d'un bilan matière et d'une étude de la répartition des éléments (N, P, Cu, Zn) dans les différents co-produits issus du traitement (refus de séparation, surnageant, boues biologiques). Dans les deux cas, on observe une élimination d'azote sous formes gazeuses de l'ordre de 60-70% de l'azote total du lisier brut. La séparation de phase du lisier brut permet de " capturer " dans la phase solide, 8-10% de l'azote initial, 24-30% du phosphore et 8-11% du cuivre et du zinc. Suite à la séparation de phase du lisier aéré, la majeure partie des éléments se retrouve dans les boues biologiques : 20-30% de l'azote initial, 70% du phosphore initial et 80-90% du cuivre et du zinc, alors que le surnageant est épuré de ces éléments : moins de 2% de l'azote initial, 10-15% du phosphore et des concentrations en cuivre et en zinc inférieures au seuils de détection. A long terme, l'accumulation du phosphore, du cuivre et du zinc dans les boues biologiques et la gestion de ces boues à l'échelle de l'exploitation risquent d'engendrer des accumulations importantes de ces éléments dans les sols agricoles.