Biological treatment of pig slurry in Brittany, France: efficiency and end-products characteristics
Le traitement biologique des lisiers de porcs en Bretagne (France) : efficacité et caractéristiques des co-produits
Résumé
Due to legislation (EU nitrate directive and national application), treatment of pig slurry for nitrogen removal is largely used in Brittany (France). Among available techniques, biological aerobic treatment represents more than 90% of the farm treatment units. This kind of treatment generates new products (solid phase from separation of raw slurry, supernatant and sludge) which could be managed by the farmer. A survey on the built units was performed and allowed to identify four main types of treatment units: (1) intermittent aeration without any separation, (2) intermittent aeration followed by sedimentation of aerated slurry, (3) mechanical separation of raw slurry followed by intermittent aeration of the liquid fraction and sedimentation of aerated slurry and (4) mechanical separation of raw slurry followed by intermittent aeration of the liquid fraction and mechanical separation of the aerated slurry. Among the 26 treatment units built in Brittany (June 1999), three were studied for 8 weeks. This monitoring period allowed to establish mass balances for nitrogen, phosphorus, copper and zinc. Between 60 and 70 % of the nitrogen was removed in gaseous form. Phosphorus, copper and zinc were accumulated mainly in the sludge resulting from separation of aerated slurry (60-90%). This accumulation led to a high concentration of copper and zinc up to 160 and 340 g/ton, respectively. The use of this product on the farm as organic fertilizer led to an overload with regard to agronomic requirements and export was difficult due to the high copper and zinc content.
Afin de répondre aux différentes législations (Directive nitrates,...), le traitement du lisier de porcs en vue d'éliminer l'azote est largement répandu en Bretagne (France). Parmi les techniques disponibles, le traitement biologique représente plus de 90% des systèmes utilisés. Cette technique engendre de nouveaux co-produits (phase solide issue de la séparation du lisier brut, surnageant et boues) qui doivent être gérés par l'agriculteur. Une enquête sur les systèmes en fonctionnement a permis d'identifier les 4 principales filières de traitement : (1) aération séquentielle sans séparation de phase, (2) aération séquentielle suivie d'une décantation du lisier aéré, (3) séparation mécanique du lisier brut suivie d'une aération séquentielle puis d'une décantation du lisier aéré et (4) séparation mécanique du lisier brut suivie d'une aération séquentielle puis d'une séparation mécanique du lisier aéré. Parmi les 26 stations existantes (juin 1999), trois ont été étudiées pendant 8 semaines. Cette étude a permis d'établir des bilan matières pour l'azote, le phosphore, le cuivre et le zinc. Entre 60 et 70% de l'azote est éliminé sous forme gazeuses. Le phosphore, le cuivre et le zinc s'accumulent principalement dans les boues issues de la séparation du lisier aéré (60-90%). Cette accumulation conduit à des concentrations importantes de cuivre et de zinc pouvant atteindre 160 et 340 g/tonne, respectivement. L'utilisation de ces produits à la ferme comme fertilisants organiques conduit à une surcharge par rapport aux besoins agronomiques et leur exportation est difficile au vue des teneurs élevées en cuivre et en zinc.