Manuel d`installation des bio-épurateurs, 2013

Manuel d`installation des bio-épurateurs, 2013
SS
Systèmes de bio-épuration sur l’exploitation :
Elimination, par biodégradation, des pesticides
contenus dans les eaux de rinçage du pulvérisateur
Manuel d’installation
(Version n° 2 – 2013)
PhytEauWal asbl
146 Chaussée de Namur
B-5030 Gembloux
+32 (0) 81 62 71 72
+32 (0) 81 61 58 47
www.phyteauwal.be
info@phyteauwal.be
Avec le soutien financier de
1
PhytEauWal asbl
Table des matières
A. PhytEauWal asbl - Au service de l’eau et des professionnels : vers une gestion optimisée des
produits phytopharmaceutiques ................................................................................................................ 3
B.
Bio-épurateurs : Introduction............................................................................................................. 4
C.
Rôle des bio-épurateurs ..................................................................................................................... 5
D.
Principe de fonctionnement des bio-épurateurs ............................................................................... 5
E.
Substrat organique ............................................................................................................................. 5
F.
E1.
Composition du substrat ............................................................................................................ 5
E2.
Confection du substrat ............................................................................................................... 5
E3.
Choix de la terre ......................................................................................................................... 6
Types de bio-épurateurs et caractéristiques techniques ................................................................... 6
F1.
Le Biofiltre .................................................................................................................................. 6
Principe de fonctionnement ............................................................................................................... 6
Gestion des éluats (eaux récupérées à la sortie du biofiltre)............................................................. 6
Capacité de traitement et dimensionnement du Biofiltre ................................................................. 8
Construction du biofiltre .................................................................................................................... 8
F2.
Le lit Biologique .......................................................................................................................... 9
Principe de fonctionnement ............................................................................................................... 9
Capacité de traitement et dimensionnement du lit biologique ....................................................... 10
Répartition des eaux sur le lit biologique (uniquement avec aire de lavage) .................................. 10
G.
Les bio-épurateurs et les eaux de pluie............................................................................................ 10
Exemples de systèmes by-pass......................................................................................................... 10
H.
Entretien et gestion des substrats.................................................................................................... 11
I.
Gestion des surplus de substrats...................................................................................................... 12
J.
Conclusion ........................................................................................................................................ 12
2
PhytEauWal asbl
A. PhytEauWal asbl - Au service de l’eau et des professionnels : vers
une gestion optimisée des produits phytopharmaceutiques
Depuis 2007, l’asbl PhytEauWal a pour principal objectif de préserver au mieux les
ressources en eau de Wallonie en encourageant une bonne gestion des produits
phytopharmaceutiques, auprès des particuliers et des utilisateurs professionnels
tant publics que privés.
Financée à 100 % et à part égales par la Société Publique de Gestion de l’Eau
(SPGE) et par la Direction Générale de l’Agriculture, des Ressources naturelle et de
l’Environnement (DGARNE), l’asbl propose différents services entièrement
gratuits.
PhytEauWal informe, conseille et accompagne les utilisateurs professionnels de
produits phytopharmaceutiques dans le cadre de la mise aux normes de leur
établissement en matière de stockage des produits et de traitement de leurs
résidus.
L’asbl propose également des formations aux bonnes pratiques d’utilisation des
produits phytopharmaceutiques et des séances de sensibilisation aux risques
environnementaux liés à leur stockage et leur manipulation.
Différentes actions de sensibilisation et de remédiation sont également
coordonnées par PhytEauWal autour des captages d’eau potabilisables impactés
par les pesticides.
3
PhytEauWal asbl
B. Bio-épurateurs : Introduction
Au début des années 90, des études ont démontré l’importance des pertes ponctuelles (pertes lors du
remplissage et du nettoyage des équipements du matériel de pulvérisation) dans la contamination des
eaux par les produits phytopharmaceutiques. Une de ces études (Le Nil, S. Beernaerts, C. De
Vleeschouwer et L. Pussemier CERVA-CODA, Tervuren, Belgique) a été suivie d’un projet pilote visant à
réduire l’impact des pertes ponctuelles par le respect strict des bonnes pratiques phytosanitaires de la
part des utilisateurs. Ce projet a permis une réduction de la contamination des eaux d’un petit ruisseau
de 65 à 80% selon les molécules étudiées.
Afin de réduire encore le risque de contamination des eaux, le concept de « bio-épurateur » a été
développé.
Basé sur la capacité des produits phytopharmaceutiques à se fixer et à être dégradés naturellement
dans la matière organique du sol, le bio-épurateur est comme un « morceau de champs » que l’on
amène à proximité de l’aire de remplissage et de lavage du pulvérisateur.
Les Bio-épurateurs permettent de traiter les eaux faiblement chargées en produits
phytopharmaceutiques issues du nettoyage du pulvérisateur ou de la dilution des fonds de cuve. Ils ne
peuvent être utilisés qu’en complément des bonnes pratiques phytosanitaires.
4
PhytEauWal asbl
C. Rôle des bio-épurateurs
Les bio-épurateurs ont pour but de collecter et épurer les eaux de rinçage et de nettoyage des
pulvérisateurs ainsi que les pertes accidentelles réalisées lors du remplissage, afin de limiter la
contamination des eaux par les produits phytopharmaceutiques. En effet, la majorité des pollutions
causées par ces produits résulte d’applications réalisées sur des surfaces imperméables (désherbage
de parking, allées, routes mais également remplissage et nettoyage des pulvérisateurs) en contact
direct avec un point d’eau via les collecteurs d’égouts ou les puits perdus.
D. Principe de fonctionnement des bio-épurateurs
Lors de l’application au champ, le produit phytopharmaceutique est appliqué sur la végétation (culture
traitée, adventices) et sur le sol.
Une fois sur le sol, les molécules actives sont adsorbées par la matière organique puis sont dégradées
notamment par les microorganismes du sol lors de la formation de l’humus.
Les bio-épurateurs sont basés sur le principe cité ci-dessus mais sont constitués d’un substrat enrichi
en matière organique pour augmenter l’adsorption et la dégradation des substances actives.
E. Substrat organique
E1. Composition du substrat
Pour la réalisation du substrat organique, il est recommandé de réalisé un mélange homogène de
- 25% de terre provenant d’une parcelle cultivée
- 50% de paille hachée
- 25% de terreau universel ou de compost de fumier bien fait
Attention
Les proportions sont exprimées avec des pourcentages en volume et non en poids.
E2. Confection du substrat
Afin de réaliser un substrat le plus homogène possible, la paille doit être préalablement hachée en
brins de 2 à 3 cm. La terre doit, quant à elle, être bien ressuyée pour éviter la formation de boulettes
dans le mélange.
La réalisation du mélange des différents matériaux est faite:
•
soit en utilisant un épandeur de fumier. Après 4 à 5 passages successifs dans ce matériel, le
mélange est bien homogène et aéré.
5
PhytEauWal asbl
•
soit, pour les personnes qui ne disposent pas de ce type de matériel, en effectuant plusieurs
retournements successifs du tas à l’aide d’un chargeur.
E3. Choix de la terre
La terre argileuse se mélangeant difficilement aux autres matériaux est à proscrire pour constituer le
substrat des bio-épurateurs. Il a par ailleurs été démontré que les bio-épurateurs réalisés avec ce type
de terre étaient moins efficaces pour épurer les eaux contaminées.
Lorsque cela est possible, il est recommandé d’utiliser de la terre sablo-limoneuse ou limoneuse pour
la confection des substrats.
F. Types de bio-épurateurs et caractéristiques techniques
Il existe deux types de bio-épurateurs, le biofiltre et le lit biologique (« bio-bed »).
F1. Le Biofiltre
Principe de fonctionnement
Le biofiltre est composé de 2 ou 3 unités d’1 m³ superposées et remplies du même substrat organique
(cf. point E). Il doit être placé à proximité de l’aire de remplissage et de nettoyage du pulvérisateur. Les
eaux chargées en produits phytopharmaceutiques y sont collectées au niveau d’un puisard et sont
refoulées par une pompe vide cave sur l’unité supérieure du biofiltre.
Les eaux doivent séjourner environ 12 heures dans chaque unité de manière à permettre l’adsorption
des molécules actives sur le substrat. Le passage des eaux d’une unité à l’autre s’effectue soit au
moyen d’une vanne que l’on ouvre pour laisser s’écouler les eaux vers l’unité inférieure, soit par un
système d’écoulement continu en réglant le débit à 0.4 litre / minute.
Gestion des éluats (eaux récupérées à la sortie du biofiltre)
Les éluats récupérés à la sortie du Biofiltre doivent être dirigés et dilués dans les effluents d’élevage ou
dans les eaux d’irrigation en vue de les épandre sur le sol. Ils peuvent également être stockés et servir
plus tard pour la préparation des bouillies herbicides pour le désherbage total ou encore de
désherbage au pied des arbres dans le cas de l’arboriculture.
6
PhytEauWal asbl
Le Biofiltre en images
7
PhytEauWal asbl
Capacité de traitement et dimensionnement du Biofiltre
Le dimensionnement du biofiltre dépend de la quantité d’effluent à traiter.
Un biofiltre composé de deux unités est capable d’épurer des volumes d’eau jusqu’à 3000 litres par
saison de pulvérisation (début mars à fin juin).
Si le volume d’eau à traiter est plus important, une unité supplémentaire permet d’accroître le volume
à 5000 litres par saison de pulvérisation. Si par contre le volume d’eau à traiter dépasse les 5000 litres,
la disposition de deux colonnes de biofiltre en parallèle est possible pour atteindre 10000 litres.
Cuves tampons
Un biofiltre peut recevoir un maximum de 350 litre d’effluent à traiter sur une durée de 12 heures. Si
la quantité d’effluents produits est supérieure, une cuve tampon devra être ajoutée afin de les stocker
en vue de les traiter ultérieurement.
Construction du biofiltre
Lors de la construction d’un biofiltre, les
différentes unités doivent être placées en
tourelle afin de permettre un écoulement
des eaux d’une unité à l’autre par gravité.
Pour ce faire, deux solutions sont possibles :
•
Uniquement dans le cas d’un biofiltre de
deux unités, les cubitainers peuvent être
placés l’un au- dessus de l’autre. (En
effet, les cubitainers sont prévus pour
être empilés deux par deux dans les
entrepôts industriels).
•
Dans le cas d’une installation d’un
biofiltre composé de trois unités ou pour
plus d’esthétique, une structure
métallique doit être fabriquée. Pour ce
faire, il est conseillé d’utiliser des tubes
de section carré de 70 par 70 mm avec
une épaisseur de 5 mm.
8
PhytEauWal asbl
F2. Le lit Biologique
Principe de fonctionnement
Un lit biologique se présente sous la forme d’un bac étanche (béton, bâche iso-dm, plastique de qualité
suffisante, mur de blocs plafonnés au ciment), rempli d’un substrat organique (cf. point E) permettant
de retenir et de dégrader les substances actives provenant des fonds de cuve et des eaux de nettoyage
des pulvérisateurs. Le système étant confiné, les eaux entrantes sont éliminées du substrat par
évaporation.
Le principe du lit biologique est utilisé par les procédés du type Phytobac®, Biobac® et Biobed.
Les opérations de remplissage et de nettoyage du pulvérisateur peuvent avoir lieu :
•
Soit directement au-dessus du lit biologique,
Source : Aventis
•
Soit être réalisées sur une aire étanche permettant de collecter et d’acheminer ensuite par gravité
ou à l’aide d’une pompe les effluents phytopharmaceutiques sur le lit biologique.
Aire de lavage
Source : Aventis
9
PhytEauWal asbl
Capacité de traitement et dimensionnement du lit biologique
Les études réalisées par différentes équipes de recherche ont montré qu’un minimum de 1.5 à 2 m³ de
substrat par m³ d’eau à traiter est nécessaire pour le bon fonctionnement du lit biologique.
La quantité de substrat du lit biologique étant importante (+ de 5 m³) et celui-ci devant être manipulé
régulièrement (cf. point H), il est recommandé de dimensionner le lit biologique en tenant compte de
la taille du chargeur utilisé dans l’exploitation.
Contrairement à d’autres systèmes, le lit biologique ne présente pas de limite en apport journalier
d’eau dans le système. Il est cependant nécessaire de veiller à ne jamais saturer le substrat en
utilisant au besoin une cuve tampon pour les effluents et en déviant les eaux pluviales.
Afin de garder des conditions d’aérobiose nécessaires au maintien d’une bonne activité
microbiologique dans le lit biologique, il est impératif que l’épaisseur de la couche de
substrat ne dépasse pas 60 cm.
Répartition des eaux sur le lit biologique (uniquement avec aire de lavage)
Afin de répartir le mieux possible les eaux dans le lit biologique, il est recommandé de faire serpenter
un tuyau de drainage à la surface du substrat.
Afin de créer une certaine pression dans le tuyau de drainage et ainsi améliorer la répartition, il est
recommandé de boucher l’extrémité du tuyau.
G. Les bio-épurateurs et les eaux de pluie
Les bio-épurateurs (biofiltre ou lit biologique) ont comme facteur limitant la quantité d’eau traitée par
saison de pulvérisation. De ce fait, il est impératif d’éviter l’introduction d’eau de pluie dans les
systèmes car celle-ci viendrait diminuer leur capacité épuratoire.
Pour ce faire, les bio-épurateurs doivent être couverts d’une toiture et un système by-pass doit être
aménagé pour évacuer les eaux pluviales vers le réseau d’égouttage.
Exemples de systèmes by-pass
1. Système by-pass mécanique
Vers le réseau de collecte des
eaux de pluie
Vers le biofiltre/le lit biologique
10
PhytEauWal asbl
2. Système by-pass basé sur la coupure de l’alimentation électrique de la pompe utilisée pour
conduire les effluents vers le biofiltre ou le lit biologique peut-être coupée une fois l’aire de
remplissage et de nettoyage du pulvérisateur terminée.
(Afin de limiter les risques d’oubli d’arrêt de l’alimentation électrique de la pompe, il est
recommandé de coupler celle-ci avec l’éclairage du local phyto.)
Aire de remplissage et de
nettoyage du pulvérisateur
Vers le biofiltre ou le lit
biologique
Evacuation des
eaux de pluie
Puisard + Pompe
H. Entretien et gestion des substrats
Une fois le substrat mis en place dans le bio-épurateur (biofiltre ou lit biologique), celui-ci fait l’objet
d’un entretien au cours du temps afin de préserver la vie et favoriser le développement des
microorganismes utiles à la dégradation des substances actives.
•
Lors de l’utilisation :
Il faut veiller à ne pas saturer les substrats en eau : l’eau ne peut jamais dépasser le niveau du substrat.
•
Entre deux utilisations :
Veillez à bien respecter le transfert de l’eau entre les différentes unités (biofiltre).
Lorsque deux utilisations sont fortement espacées dans le temps (plusieurs semaines) ou bien entre
deux saisons de pulvérisation, veillez à éviter le dessèchement du substrat (ajouter de l’eau si
nécessaire).
Le substrat doit être géré au niveau hydrique comme « un pot de fleur », c’est–à-dire, un bon taux
d’humidité sans saturation et sans formation de boue (lorsque l’on pince une poignée de substrat
dans la main, l’eau ne peut pas perler entre les doigts).
•
Au cours de l’hiver :
Chaque année, au cours de l’hiver, le substrat doit être réalimenté.
Le volume perdu par le tassement du substrat dans les unités de biofiltre ou dans le lit biologique doit
être comblé avec de la paille hachée pour 65% (volume) et du terreau ou compost de fumier 35%
(compost ou fumier en fonction du matériau utilisé au départ).
11
PhytEauWal asbl
Pour ce faire, l’ancien substrat doit être sorti des unités de biofiltre ou du lit biologique et mélangé
avec de la nouvelle paille hachée et du terreau ou compost de fumier.
Une fois le mélange homogénéisé, il est replacé dans les unités de biofiltre ou dans le lit biologique.
Cette opération prend plus ou moins 2 heures 30.
I. Gestion des surplus de substrats
Actuellement, sur base de l’état d’avancement des travaux réalisés sur les bio-épurateurs, la durée de
vie maximale du substrat n’a pas encore pu être déterminée.
Des tests d’épandage de ces substrats sur parcelles cultivées ont été réalisés à raison de 1 m³ par ha,
afin de vérifier si ce type de « déchet » pouvait être épandu sur des parcelles cultivées.
Après la saison culturale, les résultats de ces épandages n’ont pas montré d’effet phytotoxique sur les
cultures de froment et de betteraves.
Les surplus de substrat peuvent donc être éliminés via un épandage au champ à raison de 1 m³ par ha.
Pour faciliter le travail d’épandage, il est conseillé de mélanger les substrats avec une autre matière à
épandre (fumier, écume) ou de co-composter le substrat avec de la paille.
Néanmoins, lors de l’épandage de ces substrats, il faut respecter la législation concernant l’épandage
de matière organique ainsi que les zones tampons relatives aux épandages de produits phytosanitaires
telles que définies dans l’acte d’agréation et sur l’étiquettes des produits et telles qu’imposées par la
législation à partir du 1er septembre 2014 (plus d’informations sur www.phyteauwal.be).
J. Conclusion
Les bio-épurateurs sont des systèmes faciles à mettre en œuvre. Basés sur le principe de pouvoir
épurateur naturel du sol, ils demandent néanmoins d’être entretenus (réalimentation annuelle en
matière organique) et surveillés (gestion de l’humidité) afin d’y maintenir une activité microbienne
suffisante pour permettre la dégradation des matières actives.
Les bio-épurateurs, ne sont pas les seuls systèmes de traitement des effluents phytopharmaceutiques
existants. D’autres systèmes sont basés sur des principes physico-chimiques.
Pour plus d’information concernant le traitement des effluents phytopharmaceutiques, veuillez
prendre contact avec l’asbl PhytEauWal.
Contact :
Armelle Copus
Coordinatrice PhytEauWal asbl
Chaussée de Namur 146
B-5030 Gembloux
Info@phyteauwal.be
Tél : +32(0) 81 62 71 72
GSM : +32 (0) 81 474 48 26 92
12
PhytEauWal asbl
Was this manual useful for you? yes no
Thank you for your participation!

* Your assessment is very important for improving the work of artificial intelligence, which forms the content of this project

Download PDF

advertising