Résumé "Heft 32"

Résumé:

Utilisation de filtres composés d'écorces d'arbre pour une épuration biologique du lisier

Le lisier d'une exploitation d'engraissage de porcs a été traité au moyen d'une installation expérimentale semi-technique, utilisant le procédé des lits bactériens. Ce traitement comporte trois étapes: une dénitrification anoxique puis deux étapes de filtration aérobe. Trois études expérimentales ont permis de tester, sur plusieurs mois, différents matériaux de filtration (écorce d'épicéa, écorce de pin et morceaux de plastique FLOCOR).
L'écorce réduite en petits morceaux est utilisée comme matériel de support biologique. Elle offre une surface de support aux microorganismes, constitue une réserve d éléments nutritifs et peut adsorber les composants du lisier. L'intérêt principal des recherches consistait à obtenir une élimination biologique des composés carboniques et azotés ainsi quune réduction du phosphore et du potassium.
L'élimination biologique de la DBO5 et de la DCO a atteint dans toutes les études un taux supérieur à 95 %. Les composés azotés NTK et NH4 ont été éliminés par le biais de la nitrification et de la dénitrification à 85 % dans les études utilisant l'écorce d'arbre comme matériel de support, et à 78 % dans celle utilisant des morceaux de plastique. Lorsque l'on compare le taux d'élimination sur une durée expérimentale de 100 jours on constate que les quantités de carbone et d'azote éliminées sont beaucoup plus élevées dans les filtres composés d'écorces que dans les filtres composés de morceaux de plastiques. L'élimination de l'azote dans un filtre composé d'écorces se caractérise par le déroulement simultané de la nitrification et de la dénitrification. L'adsorption de substances tampons contenues dans le lisier permet au filtre composé d'écorces de produire un pH idéal pour le déroulement des processus microbiens, et en particulier de la nitrification.
L'utilisation de filtres composés d'écorces est limitée dans le temps, d'une part parce que ces filtres sont biodégradables, d'autre part parce que les substances solides contenues dans le lisier finissent par boucher le filtre. Le filtre composé d'écorces d'épicéa était épuisé après 120 jours d'utilisation. L'enlèvement des boues excédentaires et l'utilisation d'écorces de pin permettent une plus longue durée d'utilisation (plus de 250 jours).
Le filtre composé d'écorces permet de séparer les substances solides et d'éliminer le phosphore et le potassium du lisier par l'adsorption et la biosorption. Pour une quantité de lisier atteignant le double du volume du filtre composé d'écorces le phosphore est éliminé à 55 % et le potassium à 58 %. Lorsque le filtre est changé, les écorces épuisées fournissent une matière organique riche en phosphore et en potassium mais pauvre en azote. Ces écorces peuvent être répandues sur des surfaces agricoles pour améliorer l'apport en humus des sols.
Le lisier a été épuré de façon à pouvoir être utilisé comme eau de procédé ou pour un arrosage sans risque des cultures.
Dans de nombreuses exploitations la surface agricole utile ne suffit plus pour écouler la totalité du lisier produit. L'écorce d'arbre, utilisée comme matériel de support pour lit bactérien dans un filtre, permet de traiter l'excédent de lisier qui ne peut plus être utilisé comme engrais sans provoquer des risques pour l'environnement.