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Etude Traitement des effluents par une station macrophytes

Une station expérimentale pour traiter les effluents d'élevage peu chargés


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Contexte général


Les exploitations agricoles doivent être aux normes. Ce n'est un secret pour personne. Outre les fosses à lisier et les plate formes à fumier, les instituts de recherche ont travaillé sur de nouveaux types de structures permettant aux exploitants d'installer chez eux des "stations d'épuration".



Parmi ces solutions existe le filtre planté de roseaux. Jusqu'à présent, les filtres plantés de roseaux n'étaient validés que pour le traitement des eaux vertes (lavages des quais de traite) et blanches (lavage du tank et de la machine à traire).

Depuis avril 2007, de nouveaux dispositifs ont été validés dont le filtre planté de roseaux accueillant les eaux vertes, blanches mais également les eaux brunes (lixiviats de fumière et récupération de la pluie tombant sur des aires souillées.


Présentation de la station du Centre d'Elevage de Poisy

Au Centre d'Elevage, la station reste expérimentale. En effet, les effluents d'entrée (liquides sortant de la ferme, à traiter) comprennent les eaux blanches, vertes et brunes mais également le lait non commercialisable (mammiteux et colostrum non bu).

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Les objectifs fixés :
- traiter par un système autonome les eaux "sales" de l'exploitation afin qu'elles ne diluent plus notre lisier. Le lisier devient alors un véritable fertilisant.

- diminuer les volumes de lisier à épandre

- intégrer la structure dans le paysage sans nuisances pour les riverains (ferme en milieu péri-urbain)

- garder la possibilité de transposer cette station sur d'autres exploitations


Principe de fonctionnement

La station est composée de trois éléments :

  1. LE BASSIN TAMPON DE SEDIMENTATION (ou traitement primaire) : bassin en béton servant à éliminer les éléments grossiers de l'effluent brut (paille...) par sédimentation. Son deuxième : réservoir d'orage (en cas de grosses pluies, les eaux récoltées sont stockées dans l'ouvrage). Une aération forcée fut mise en place en mai 2007 permettant une meilleure dégradation de la matière organique.
  2. LE FILTRE PLANTE DE ROSEAUX (ou traitement secondaire) : composé de 3 bassins alimentés alternativement, les eaux vont subir une filtration et un traitement grâce aux bactéries présentes dans le sable et les graviers.
  3. MARE(ou traitement tertiaire) : l'effluent sortant de la station est reccueilli par une mare artificielle, végétalisée par des plantes épuratrices, évapo-transpiratrices et décoratrices (pour une meilleure intégration paysagère). L'eau sortant de la mare est absorbée par la prairie attenante.

Afin d'améliorer les performances de traitement, un recyclage à 80% est mis en place. En effet, en sortie du filtre planté de roseaux, 80% de l'effluent retourne dans le bassin de sédimentation afin de subir à nouveau le traitement.

Les 20% restants sortent de la station en direction de la mare.

Principe de fonctionnement


Dimensions de la station

Chaque exploitation est un cas spécifique avec des effluents variés en quantité et en charge polluante. Il est donc important de dimensionner toute station après une réflexion spécifique à l'élevage (nombre d'animaux, logement, pratiques...).

Au Centre d'Elevage de Poisy, la réflexion et le dimensionnement ont été assurés par l'Institut de l'Elevage et le Cemagref :

  • Le bassin de sédimentation : volume maximum de 50 m3. En fonctionnement normal (pluies faibles), seuls 30 m3 d'effluent sont stockés.
  • Le filtre planté de roseaux : 3 bassins de 75 m² - 1,20 m d'épaisseur de graviers de granulométrie variable
  • La mare : 200 m² plantés par 620 plants de 29 espèces différentes

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Le bassin de sédimentation : volume maximum de 50 m3. En fonctionnement normal (pluies faibles), seuls 30 m3 d'effluent sont stockés.

Le filtre planté de roseaux : 3 bassins de 75 m² - 1,20 m d'épaisseur de graviers de granulométrie variable

La mare : 200 m² plantés par 620 plants de 29 espèces différentes


Suivi et Résultats épuratoires


La station est rigoureusement suivie. Chaque mois, une quinzaine de paramètres sont analysés en trois points de prélèvement : les effluents bruts, la sortie du bassin de sédimentation, la sortie du filtre planté. L'analyse est réalisée sur 144 prélèvements / 24h.  Nous avons réalisé 1 prélèvement ponctuel en sortie de mare fin d'avoir une idée de son rôle épuratoire. Cependant ce prélèvement de bénéficie pas d'un protocole aussi rigoureux.

Paramètres

Moy. de mai à octobre

Moy. de nov. à avril

2006 sans aération

2007 avec aération

2006 sans aération

2007 avec aération

Matières En Suspension

71 %

83 %

72 %

72 %

Demande Chimique en Oxygène

74 %

89 %

71 %

77 %

Azote global

52 %

68 %

59 %

60 %



Partenaires du projet


Pour la construction et le suivi de la station :
  • Institut de l'Elevage et Cemagref : dimensionnement de la structure
  • SINT : plans et maîtrise d'ouvrage
  • SATESE 74 : Suivi technique
  • Polytech'Savoie : Suivi technique
Partenaires financiers :
  • Région Rhône Alpes par l'intermédiaire du PEP Bovins lait
  • Conseil Général de la Haute Savoie
  • Agence de l'eau