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RésuméGrâce à la collaboration desconcepteurs et des éleveursmettant en œuvre différentsprocédés de traitement deseffluents porcins, des bilansd’efficacité ont été établis etdes coûts ont été calculés. Lesrésultats obtenus sont d’unegrande variabilité, avec descoûts le plus souvent élevés. Ces résultats sont liés au typede traitement utilisé, au procé-dé choisi, à l’installation elle-même et à son pilotage. Selon la part du lisier traitédans la production totale delisier, les coûts de productionet la rentabilité globale de laproduction porcine seront plusou moins affectés.Le traitement introduit unedimension nouvelle, à la foistechnique, économique etfinancière dans la gestion del’entreprise porcine. La solutionadaptée dépend de l’azoteexcédentaire en liaison avec lacontrainte portant sur le phos-phore et le devenir des copro-duits. Le choix sera guidé par lerapport coût/efficacité du pro-cédé, la facilité de suivi del’installation et son adaptabilitéà des contraintes ou situationsultérieures.

Onésime TEFFÈNE

Les stations de traitement des effluents porcins estimation des coûts et conséquences économiques

Sur une exploitation avec productions animales, la résorption des excédentsd’azote d’origine organique repose sur plusieurs mesures parmi lesquelles le

traitement des effluents peut constituer une nécessité au regard de la législationenvironnementale. Dans les zones d’excédent structurel (ZES), certaines exploita-tions sont dans l’obligation réglementaire de traiter, d’autres ne le sont pas avecune production inférieure au seuil d’obligation de traitement fixé par canton. EnBretagne, début 2002, plus de 100 stations de traitement du lisier sont en fonc-tionnement ; avec plus de 500 prévues, près du quart de la production porcine bre-tonne va être concernée.Les éleveurs sont confrontés à de réelles difficultés pour effectuer ce choix dont lesconséquences portent à la fois sur la stratégie de développement, la conduite etles coûts des productions et, par suite, sur l’équilibre financier de leur entreprise.De nombreux procédés de traitement des effluents porcins ont été mis au pointau cours des dernières années. Ils permettent de traiter tout ou partie du lisierproduit, avec des stations fixes ou mobiles, individuelles ou collectives. Certainsne sont pas encore validés ou demeurent au stade expérimental.Une étude technique et économique de stations de traitement du lisier* en condi-tions normales de fonctionnement a permis d’analyser les montants des inves-tissements nécessaires et les coûts de fonctionnement en intégrant l’efficacitédes installations.Les informations recueillies conduisent à poser la problématique du traitementdes lisiers de porc en apportant une aide à la décision des éleveurs dont lesbesoins sont propres à chaque situation.

Une gamme de procédés de traitement

En élevage naisseur-engraisseur, la productionannuelle de lisier par truie présente est enmoyenne comprise entre 16 et 20 m3 (serépartissant approximativement entre truies30 %, porcelets en post-sevrage 20 %, porcsà l’engraissement 50 %), soit, en alimentationbiphase, 76 unités d’azote (dont truies 20 %,porcelets en post-sevrage 10 %, porcs àl’engraissement 70 %) et 46 unités de phos-phore (dont truies 26 %, porcelets en post-sevrage 11 %, porcs à l’engraissement 63 %).

L’azote et le phosphore sont répartis inégale-ment dans les phases liquides et solides du lisierde porc : pour l’azote (lisier de plus de troisjours) 85 % et 15 %, pour le phosphore 15 %et 85 % respectivement. La valorisation fertili-sante de ce lisier par l’épandage constitue lameilleure transformation comme engrais orga-nique. En l’absence de surfaces suffisantes, ilpeut devenir nécessaire de construire une sta-tion de traitement des lisiers.

Les procédés de traitement sont nombreux. Laréduction ou la suppression de la fraction azo-tée contenue dans les lisiers peut s’effectuer

*Étude économiqueITP-OFIVAL (58 pages - 38,11€)

par élimination ou concentration.Les treize procédés analysés iciappartiennent à quatre types detraitement :

1. biologiques par nitrification-dénitrification. Une successionde périodes d’aération et dephases d’anoxie permet detransformer l’azote ammoniacalpuis nitrique en azote gazeuxnon polluant selon le schémaréactionnel ci-contre (Figure 1).Six procédés ont été étudiés:Bio Armor Environnement,Dénitral, Porfilise, Technolyse,Ternois-Epuration et Val’Epure.A titre d’exemple, un procédéest schématisé Figure 2.

2. compostage. Par épandage surpaille, le lisier donne un fumierartificiel qui peut se transformeren compost stable avec élimi-nation partielle de l’azote aucours de la fermentation. Unprocédé a été étudié : Isater.

3. physico-chimiques. Par réac-tion chimique simple (lavage ouprécipitation de l’azote) ou pardéshydratation, ils concentrentl’azote du lisier dans des pro-

duits minéraux solides facile-ment exportables. La concen-tration peut permettre enmême temps celle des autreséléments comme le phosphore.Trois procédés ont été étudiés :Avda, Balcopure et Sirven.

4. prétraitements physiques.Une séparation poussée desphases liquides et solides dulisier est réalisée par tamisageou filtration allégeant le lisierd’une partie plus ou moinsimportante de ses éléments.Trois procédés ont été étudiés :Agrifiltre, Agri-Protech et Ecoliz.

Pour chaque procédé, les résultatstechniques précisent les caractéris-tiques des stations, les bilansmatières et la gestion des copro-duits ; l’analyse économique prenden compte les investissements, leurfinancement et la totalité des coûts

rattachés à l’activité de traite-ment (a). Les comparaisons néces-sitent le calcul d’un coût écono-mique standardisé correspondantà des investissements complets,hors aides, financés en totalité autaux du marché. Ces charges maxi-males se rapportant aux investisse-ments et à leur financement peu-vent être atténuées par toute formed’aide (subvention, bonificationd’intérêts,…) ou par l’utilisationd’installations existantes lorsque leprocédé le permet. Les coûts sontexprimés en € par m3 traité et parkg d’azote extrait (abattu et expor-table)(voir encadré) : ces expres-sions unitaires constituent la clé descomparaisons.

Les stations sont en majeure partieindividuelles, trois d’entre ellestraitent le lisier de plusieurs éle-vages (3 ou 4), l’une est mobile.Les volumes annuels traités vontde 1 000 à 12 800 m3 et corres-pondent à un pourcentage allantde 50 à 100 % du lisier produitdans ces mêmes élevages.

Des coûts d’unegrande diversité,généralement élevésUne seule installation a été étu-diée par procédé. Les résultatsobservés pour les différents pro-cédés et les valeurs moyennes partype de traitement permettent deconstater une grande diversitédans les installations et les coûts(Tableau 1 et Figure 3).

En comparant les types de traite-ment, les coûts de structure liés

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Figure 1 : Schéma simplifié de la nitrification-dénitrification

Nitrification Dénitrification

NH4+ NO2

-

O2 1/2 O2

NO3-➜

➜ ➜

➜ NO2- NO➜

2NO N2O➜ N2➜

➜

Séparateur de phases

sous hangar

Stockage boues Fosse

Stockage liquides Lagune

Fosse de réception

avec agitateur

Réacteur avec turbines

flottantes

Décanteur

Boues liquidesRefus solides

Hangar

Effluent liquide

N2

Figure 2 : Station de traitement des effluents porcins : schéma d’un procédé de traitement biologique par nitrification-dénitrification

Les résultats observéspour les différents

procédés et les valeursmoyennes par type detraitement permettent

de constater une grande diversité dans

les installations etles coûts

(a) Le champ d’étude et de calcul descoûts du traitement est considéréde la sortie des bâtiments à celle des produits et coproduits :les charges (investissements, travail, …) relatives au stockagehors bâtiments et à la gestion des produits et coproduits sont incluses.

aux investissements (amortisse-ments et frais financiers), en géné-ral sous-estimés par les acteurs,sont en moyenne compris entre6,4 et 7,4 € (selon les procédésentre 4,5 et 9,2 €) par m3 de lisiertraité. Alors que le montant desinvestissements rapportés au m3

traité par an est assez proche enmoyenne pour les quatre types detraitement (entre 46 et 50 €), ilsconstituent une part relative descoûts totaux particulièrement éle-vée dans les procédés de traite-ment biologique par nitrification-dénitrification (71 % en moyenne)et dans certains prétraitementsphysiques. Les coûts structurelssont faibles pour un procédé detraitement de type physico-chi-mique par unité mobile, les utili-sateurs n’étant pas propriétairesdes équipements.

Tous procédés confondus, les effetsde la dimension exprimée en volu-me traité annuellement semblent

ici peu marqués, sans doute en rai-son du nombre limité d’observa-tions. Pour certains types de traite-ment, biologiques en particulier,l’importance des charges fixesdevrait le plus souvent donner unavantage économique, pour unprocédé donné, à des volumes trai-tés plus importants ; pour d’autrestypes de traitement (physico-chi-miques), il peut s’agir de modulesde dimension standard.

Les coûts opérationnels sontbeaucoup plus variables. En com-parant les types de traitement, onobserve en moyenne de 2,9 à10,2 € (selon les procédés, de 1,5à 14,5 €) par m3 de lisier traité.Les principaux postes dont leniveau est fortement lié au type detraitement sont :- pour les procédés de traitement

biologique, l’énergie (près de lamoitié des coûts opérationnels),la main d’œuvre et l’entretien.Pour un coût moyen total opéra-

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Tableau 1 : Stations de traitement des effluents porcins : caractéristiques et coûts observés dans un échantillon de treize stations (a)

Coûts économiques standardisés

enVolume Montant des

en €/m3 traité€/kg

Types traité investissements dont d’azote de traitement en en €/m3 traité Total Amortissements Coûts extrait

m3/an par an +frais financiers opérationnels TotalProcédés de traitement 6270 41,8 7,52 5,99 1,52 2,47biologique 8900 56,6 9,85 7,67 2,2 2,29

8853 48,2 12,52 7,1 5,43 3,252204 39,9 8,10 5,43 2,67 2,122515 61,7 10,72 8,66 2,07 2,94

12800 51,1 11,13 7,76 3,37 (7,79)Moyenne 6924 49,9 9,97 7,10 2,88 2,61(b)

Procédé de compostage 1980 46,2 12,59 6,84 5,75 2,10Procédés de traitement 3600 57,0 16,16 9,15 7,01 5,64physico-chimique 10000 49,1 17,52 8,32 9,19 4,38

1000 40,4 19,04 4,54 14,50 5,40Moyenne 4867 48,8 17,58 7,35 10,23 5,14

Procédés de prétraitement 1930 51,7 10,56 6,68 3,89 3,25physique 9787 40,6 9,71 4,70 5,02 8,05

3100 53,1 10,78 7,93 2,85 6,33Moyenne 4929 48,5 10,37 6,43 3,93 5,88

(a) chaque station représente un procédé différent(b) moyenne de 5 stations, hors coût à 7,79 €

Figure 3 : Coûts du traitement du lisier Valeurs minimales, moyennes et maximales

observées par type de traitement

6,84

4,54

4,70

5,43 7,1

7,35

6,43

8,66

9,15

7,93

210 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 1510

€/m3 de lisier traité

Amortissements et frais financiers

biologiques

physico-chimiques

compostage

prétraitements physiques

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 1510

€/m3 de lisier traité

5,75

7,01

1,52

2,85

2,88

10,23

3,93

5,43

5,02

Coûts opérationnels

14,50

biologiques

physico-chimiques

compostage

prétraitements physiques

tionnel de 2,88 €/m3 traité, onobserve successivement unemoyenne de 1,17 €/m3 traité (de0,69 à 1,72 €), 0,56 € (de 0,24à 1,05 €) puis 0,67 € (de 0,14 à2,21 €) pour ces trois postes.

- pour les procédés de traitementphysico-chimique, les additifs(environ 3 €/m3 traité), l’énergie(de 1,17 à 3,90 €/m3 traité),la maintenance (de 0,61 à2,06 €/m3 traité), la main d’œuvre(de 0,15 à 1,05 € par m3 traité).

- pour les procédés de prétraite-ment physique, la main d’œuvre(de 0,44 à 0,76 €/m3 traité),la maintenance (de 0,34 à0,76 €/m3 traité), l’énergie (de0,09 à 0,70 €/m3 traité).

- pour le compostage, les opéra-tions sur paille et compost : trans-port, chargement, épandage dela paille,… Le total de 5,75 €/m3

correspond à une situation sansachat de la paille nécessaire.

Le coût total économique standar-disé pour l’ensemble des stationsétudiées varie de 7,5 à 19,0 € parm3 de lisier traité ou de 2,1 à 8,1 €

rapporté au kg d’azote extrait.

Par m3 traité, les valeurs moyennesobservées varient aussi d’une famil-le de traitement à l’autre, soit pources mêmes coûts (Figure 4) :• les montants les plus faibles

pour les stations de traitementbiologique et de prétraitementphysique : 10,0 et 10,4 €/m3

respectivement ;• les plus élevés pour les sta-

tions de traitement physico-chi-mique soit 17,6 €/m3. Toutefois,il faut noter que ces derniers peu-vent en même temps effectuerune extraction plus ou moinsimportante du phosphore demême que les procédés de pré-traitement physique.

• à un niveau intermédiaire pourla station de compostage à12,6 €/m3 traité.

Pour un coût exprimé par kgd’azote extrait, cette hiérarchieest en faveur du compostage puisdes traitements biologiques, soit2,1 et 2,6 €, alors que les deuxautres familles de procédés, phy-sico-chimique et de prétraitementphysique, atteignent 5,1 et 5,9 €respectivement. Ces derniers, saufl’un, ont été choisis pour l’extrac-tion simultanée du phosphore ;toutefois, avec des taux élevés deP2O5 extrait, les coûts observéspour ces deux types de procédés,aussi bien en € par m3 traité quepar kg d’azote extrait, sont trèsvariables.

Relier coûts, objectifs et résultatsdu traitement

L’examen de la relation entre lescoûts par m3 traité et les coûts parkg d’azote extrait (Figure 5) per-met de distinguer trois groupes decoûts totaux économiques stan-dardisés :

- le premier groupe a le plusfaible coût à la fois par m3 trai-té et par kg d’azote extrait. Ilrassemble cinq procédés biolo-giques, le compostage et un pro-cédé de prétraitement.

- le deuxième groupe a un faiblecoût par m3 traité et un coûtélevé par kg d’azote extrait. Ils’agit d’un procédé de traite-ment biologique (en raison d’unmauvais fonctionnement) et dedeux procédés de prétraitementphysique (pour des raisons d’ob-jectif).

- le troisième groupe a un coûtélevé par m3 traité et un coûtmédian par kg d’azote extrait. Ilrassemble les trois procédés phy-sico-chimiques.

Pour les différents procédés detraitement, en considérant lespourcentages des taux d’azote etde phosphore extraits et les coûtsexprimés en € par m3 de lisier trai-

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10,37

17,58

12,599,97

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81012141618

6

1 2 3 4

Coûts opérationnels moyensAmortissements et frais financiers moyens

(a) Coût moyen calculé pour 5 stations

€/ m3 traité

5,885,14

2,102,61(a)

012

3

4

5

67

1 2 3 4

Procédés : 1. Biologiques

2. Compostage 3. Physico-chimiques

4. Prétraitements physiques

€/kg d'azote extrait

Figure 4 : Coûts totaux moyens selon les types de traitement

2

3

4

6

7

5

8

9

6 8 10 12 14 16 18 20

Coûts en €/m3 traité

Coû

ts e

n €

/kg

d'az

ote

extr

ait Prétraitements physiques

Traitements biologiques Traitements physico-chimiques

Compostage

Figure 5 : Coûts totaux par m3 traité et par kg d’azote extrait pour les différents procédés observés

Le coût total économique

standardisé pour l’ensemble des

stations étudiéesvarie de 7 à 19 € par

m3 de lisier traité.

Pour un coût expriméen € par kg

d’azote extrait, la hiérarchie est en

faveur du compostagepuis des traitements

biologiques.

té et par kg d’azote extrait, on peutconstater que :

• les trois procédés de prétraite-ment physique extraient de 77à 94 % du phosphore et de 45 à73 % de l’azote pour un coût de9,7 à 10,8 €/m3 traité et, en neconsidérant que la fraction azo-tée, à un coût de 3,3 à 8,1 €/kgd’azote extrait.

• les trois procédés de traite-ment physico-chimique extra-ient ou non du phosphore (de0 % à 100 %) et de 68 à 100 %de l’azote pour un coût de 16,2à 19,0 €/m3 et, en ne considé-rant que la fraction azotée, à uncoût de 4,4 à 5,6 €/kg d’azoteextrait.

• le procédé de compostageenquêté permet d’exporter latotalité de l’azote et du phos-phore hors de l’exploitation, cecià un coût de 12,6 € par m3 trai-té et, en ne considérant que lafraction azotée, à un coût de2,1 € par kg d’azote extrait.

• dans les six procédés de traite-ment biologiques étudiés, l’abat-tement de l’azote est comprisentre 48 % et 91 % et l’azoteextrait varie entre 65 et 98%,pour un coût total de 7,5 à12,5 € par m3 traité et de 2,1 à7,8 € par kg d’azote extrait.Certains d’entre eux, équipés deséparateurs de phases éliminentsimultanément une part plus oumoins importante du phosphore.

La problématiquedu traitement du lisier

Le traitement des effluents aurade lourdes conséquences sur lescoûts et la compétitivité de laproduction porcine. Même si lataille des installations étudiées etles éléments recueillis peuvent ne

pas être strictement représentatifsdes conditions d’investissement,de fonctionnement et de suivicaractéristiques d’un procédé, lesrésultats de l’enquête rapportésici permettent de préciser laproblématique du traitement dulisier en élevage porcin.

Dans les années 1970-80, les pre-mières stations de traitementavaient pour objectif principal ladésodorisation du lisier de porcavant son épandage. Deux tech-niques étaient alors préconisées :le stockage aéré en fosse ouverte(procédé aérobie) et la méthani-sation en réacteur fermé (procé-dé anaérobie).Ces deux types de station ont étéétudiés sur le site expérimental del’ITP, à Villefranche-de-Rouergue.Si ces deux techniques permettentd’épandre un lisier sans nuisanceolfactive, la méthanisation ne con-duit à aucune réduction de l’azoteinitial du lisier alors que le stockageaéré en élimine environ 30 %.

Aujourd’hui, la problématique dutraitement s’est radicalementmodifiée car il s’agit avant toutd’éliminer le maximum d’azotetout en tenant compte du phos-phore pour respecter le pland’épandage. Les élevages de porcsse situent fréquemment sur desexploitations agricoles dont les sur-faces épandables ne permettentplus de valoriser la totalité des élé-ments fertilisants rejetés par lesanimaux. Ceci est d’autant plusmarqué qu’à la réglementationfrançaise applicable aux élevagesde plus de 450 animaux-équiva-lents s’ajoute, depuis 1991, ladirective européenne sur lesnitrates. Au plus tard le 20décembre 2002, l’éleveur devralimiter les apports provenant desdéjections animales à un plafondmoyen de 170 kg d’azote orga-nique par hectare et par an, pla-fond qui est atteint avec une den-

sité de cheptel d’environ deuxtruies par hectare en système nais-seur-engraisseur.

Dans les cantons classés en Zoned’Excédent Structurel (ZES) où laquantité d’azote produite par l’en-semble des cheptels bovin, porcinet avicole est déjà supérieure à cet-te valeur de 170 kg d’azote par haépandable et par an, les éleveurs,à l’exception de jeunes agricul-teurs et de ceux ayant une exploi-tation à dimension économiqueinsuffisante, ne peuvent plus déve-lopper leurs élevages et doivents’engager à résorber leurs excé-dents de lisier, c’est-à-dire à lesexporter hors ZES ou à les traiter. EnBretagne, des seuils d’obligation detraitement et des plafonds de sur-face d’épandage ont été définispour chaque canton classé en ZES.

Toutefois, en raison de son coût, letraitement ne doit être mis enoeuvre qu’en dernier recours,lorsque toutes les possibilités ontdéjà été envisagées telles que :- la réduction des apports d’azote

et de phosphore alimentairespar l’utilisation d’un régime«biphase» (ou multiphase) en rem-placement d’une alimentationazotée standard et par l’emploi dephytases améliorant l’assimilationdu phosphore de l’aliment : il enrésulte une réduction des rejets,

- l’optimisation de l’épandagepar une meilleure valorisationagronomique des déjections ani-males en les intégrant dans unplan de fumure rationnel,

- l’augmentation du plan d’épan-dage quand cela est possible cequi suppose parfois une certainesolidarité entre les exploitantsayant des surfaces épandables etles éleveurs de porcs ayant dulisier à épandre,

- l’exportation des excédentshors des cantons en ZES, voirehors des départements (pour leszones en ZES).

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Le traitement deseffluents aura delourdes conséquencessur les coûts et lacompétitivité de laproduction porcine.

Il s’agit avant tout d’éliminer le maximum d’azotetout en tenant comptedu phosphore pourrespecter le pland’épandage.

En raison de son coût,le traitement ne doitêtre mis en œuvrequ’en dernier recours,lorsque toutes les possibilités ont déjàété envisagées.

Dans certains cas, il sera préférableou nécessaire d’intervenir sur lataille ou l’orientation de l’élevagepar : - l’ajustement de la dimension

du cheptel existant pour resteren dessous du seuil d’obligationde traitement, l’alternative pou-vant être aussi de faire appel àune unité mobile de traitement,

- le changement d’orientation del’élevage en conservant sur lesite de l’exploitation les repro-ducteurs et les porcelets (nais-seur-engraisseur devenant nais-seur) et en faisant réaliser unepart plus ou moins importante del’engraissement à l’extérieur dela zone soit par la vente des por-celets, soit par leur engraissementdans des élevages «à façon» ouencore en y investissant dans desateliers d’engraissement.

Choisir sa station de traitement

La mise en œuvre d’une station detraitement doit permettre la miseen conformité de l’exploitation oude l’élevage avec la réglementa-tion sur les installations classées.

Le traitement permet aussid’épandre du lisier avec moinsd’odeurs et de se rapprocher destiers (à 50 m au lieu de 100 m), cequi accroît la surface du pland’épandage.En prenant la décision de réaliserune station de traitement, l’éleveurdoit savoir ce qu’il va traiter (l’azo-

te, le phosphore, les odeurs),déterminer à partir de son pland’épandage les volumes concer-nés (tout ou partie du lisier pro-duit sur l’élevage), choisir éven-tuellement les types de lisier àtraiter (lisier des porcs à l’engraisplus concentré de préférence aulisier des truies plus dilué).

Il n’est pas justifié par exemple detraiter la totalité de son lisier alorsque l’on a besoin d’en apportersur ses propres cultures. Traiterseulement 25 % de la productionde lisier au lieu de la totalité per-met théoriquement de diviser lecoût du traitement par quatrequand on le rapporte à l’ensembledes porcs produits.

Ensuite, se pose le choix du pro-cédé de traitement le mieux adap-té à la situation de l’éleveur etrépondant à ses besoins particu-liers. Ce choix est d’une part éco-nomique, en recherchant la solu-tion coût-efficacité appropriée etpermettant le maintien de l’équi-libre économique et financier del’entreprise, et, d’autre part, tech-nique ce qui suppose de connaîtreles filières de traitement proposéeset validées, avec leurs possibilitéset leurs limites, et de disposer deréférences chiffrées suffisantes per-mettant de comparer les différentsprocédés et la faisabilité de leuradaptation à l’évolution de laréglementation.

D’une manière générale, tous lesprocédés de traitement constituentdes solutions très coûteuses com-parées à l’épandage du lisier avecune valorisation agronomique. Ilconvient donc de limiter les trai-tements aux seuls lisiers excéden-taires qui ne peuvent trouver unesolution par épandage. Moins oné-reuse, l’utilisation de produitsd’addition pour désodoriser lelisier ne peut être considérée com-me un traitement, dans la mesure

où il n’y a pas d’abattement d’azo-te ni concentration ou extractiondu phosphore. L’intérêt de ces pro-duits réside surtout dans leur pou-voir de liquéfaction qui facilite lareprise du lisier avant l’épandage.

Au regard de l’azote, les stationsde traitement offrent différentespossibilités techniques qui peuventêtre :• la destruction de l’azote

ammoniacal ou son élimina-tion, après transformation enazote moléculaire N2 non pol-luant par les voies successives dela nitrification aérobie et de ladénitrification anaérobie,

• la concentration et l’extractiondes éléments fertilisants dulisier par différents procédés chi-miques,

• la stabilisation des produits parle compostage (compost sansodeur) ou après une méthanisa-tion (avec production d’énergie),

• la réduction des quantitésd’azote restant sur l’exploitation,l’exportation sera minimale dansle cas d’une simple séparationde phase (par tamisage) et maxi-male avec la déshydratation quisupprimerait tout épandage.

La plupart des concepteurs de pro-cédés biologiques proposent uneméthode de base avec fosse deréception, réacteur biologique etfosse de stockage, puis, selon lesbesoins, un séparateur de phasesen tête de traitement, voire unséparateur de boues en fin de pro-cess. La solution adaptée dépenddu pourcentage d’azote excéden-taire en liaison avec la contrainteportant sur le phosphore.

Le choix du procédé de traitementdépendra aussi d’autres considé-rations plus personnelles de l’éle-veur : une solution individuelle ouun engagement avec d’autres éle-veurs dans une unité de traitementcollective. Cette dernière solution

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Traitement par unité mobile

Le traitement permet aussi

d’épandre du lisieravec moins d’odeurset de se rapprocher

des tiers.

L’utilisation de produits d’addition

pour désodoriser le lisier ne peut être

considérée comme un traitement.

doit permettre de réaliser deséconomies d’échelle mais peutposer le problème de la réparti-tion des charges quand les éle-vages produisent des quantités delisier trop différentes et surtoutcelui des dispositions applicableslors du départ volontaire ou nond’un associé, ceci pouvant entraî-ner des difficultés techniques oufinancières résultant de la dimi-nution plus ou moins importantedes volumes traités. La solution dutraitement par unité mobile peutconstituer une solution pour desvolumes limités.

Gérer les coproduits

L’abattement d’azote sous la for-me d’azote gazeux N2 non pol-luant émis dans l’atmosphèredonne un avantage aux procédésbiologiques de nitrification-déni-trification. Toutefois, un traite-ment biologique, physique ouchimique aboutit toujours à lafabrication plus ou moins impor-tante de coproduits dont la ges-tion va être différente de celle dulisier (tableau 2).

Les boues biologiques possèdentmoins d’azote que le lisier maisconcentrent l’essentiel du phos-phore : les quantités à l’hectare etle choix des cultures sont à gérer.Par contre, du fait de leur rapport

C/N supérieur à 8, l’éleveur aura lapossibilité de les épandre, commeles fumiers, à d’autres périodes etsur d’autres surfaces que cellesautorisées pour les lisiers.

Pour les coproduits solides plusfacilement exportables, il existe unmarché potentiel qui demande àêtre précisé en termes de produits,de volumes, de qualité et de valo-risation possibles. Aujourd’hui, desdébouchés locaux (maraîchers) outrop limités (coproduits commer-cialisés après une transformationplus ou moins élaborée) condui-sent le plus souvent à une reprisesans frais et sans valorisation. Adéfaut, la destination de cescoproduits solides constitue unequestion majeure dans le choix duprocédé. La disponibilité de quan-tités croissantes à exporter horsde l’exploitation va engager lesconcepteurs de procédés à inté-grer le devenir des coproduits dansla solution globale proposée auxéleveurs (reprise pour valorisationaprès transformation).

L’effluent liquide résiduel, en rai-son de sa faible valeur fertilisanteen azote, en phosphore, et de sonvolume important, est destiné à res-ter sur l’exploitation. Il ne pose pasde problème particulier au stocka-ge ou à l’épandage. Il présentemême des avantages car son stoc-

kage en lagune est deux à trois foismoins coûteux que celui du lisierdans une fosse en béton. Comparéau lisier brut épandu à la tonne,l’effluent traité est aussi plus facileà épandre, soit au canon d’irriga-tion soit avec une rampe sur enrou-leur. Il faut noter que la majeurepartie du K2O reste dans l’effluenttraité qui, appliqué à de fortesdoses, conduit à des apports potas-siques pouvant être très élevés.

Le lisier est un produit facile à stoc-ker, à reprendre et à épandre. Dansles élevages équipés d’une stationde traitement, à la place d’un seulproduit à gérer, le lisier, on setrouve avec plusieurs coproduitssolides, liquides épais ou eaux rési-duaires, qui ne peuvent être épan-dus ni avec le même matériel, nisur les mêmes cultures et surtoutdont la composition (N, P2O5, K2O,oligo-éléments en particulier Cu etZn) est très différente.

La facilité de gestion des copro-duits issus du traitement et larecherche de débouchés éventuelsconstituent des éléments impor-tants à considérer dans le choixd’un procédé de traitement. Lestraitements physico-chimiquespeuvent aboutir à une productiond’engrais minéraux (sulfate d’am-monium, phosphate ammoniaco-magnésien,…) ou à des coproduits

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Tableau 2 : Volume et composition des coproduits d’un lisier traité * par un procédé biologique de nitrification-dénitrification

Produit Lisier brut Refus solide (a) Boues liquides (b) Effluent liquideVolume (répartition en %) 100 5 30 65Matière sèche (teneur en %) 5,5 35 8 0,9Azote N - Teneur en ‰ 4,4 8,1 2,7 0,1

- Répartition en % (c) 100 9 18 1,5P2O5 - Teneur en ‰ 3,2 9,9 7,6 0,6

- Répartition en % 100 15 71 12K2O - Teneur en ‰ 3,5 3,4 3,4 3,0

- Répartition en % 100 5 29 56

(a) Les valeurs obtenues (volumes, teneurs) dépendent fortement du procédé de séparation de phase utilisé (tamisage, centrifugation) (b) après décanteur (c) l'azote abattu (N2) correspond ici à 71,5 %

* Données indicatives, les valeurs étant très variables : les teneurs mentionnées ici sont à considérer comme un exemple. Les modali-tés de contrôle des volumes et composition conduisent par ailleurs fréquemment à des défauts de bilan.

L’abattement d’azote sous la formed’azote gazeux N2

non polluant émisdans l’atmosphèredonne un avantageaux procédés biologiques de nitrifi-cation-dénitrification.

La facilité de gestiondes coproduits et la recherche dedébouchés éventuelsconstituent des éléments importants à considérer dans le choix d’un procédéde traitement.

très concentrés facilement expor-tables.

Cet aspect dépasse le cadre del’élevage pour être géré au niveaud’une filière de production ou detraitement.

Une compétitivitéaffaiblie pour certains systèmes de productionLe montant des charges annuellesrésultant de l’installation d’une sta-tion de traitement des effluentsdans un élevage varie de 120 à230 € par truie présente en éleva-ge porcin naisseur-engraisseur, cecipour un traitement de la totalité deslisiers produits. Les aides éven-tuelles, l’utilisation de bâtimentsexistants pour certains procédés etle traitement partiel du lisier pro-duit peuvent par ailleurs contribuerà diminuer ce niveau de chargesconsécutives au traitement.Toutefois, le traitement constitueune situation très défavorable com-parée à celle de l’utilisation fertili-sante du lisier dans les systèmesd’exploitation disposant de terresépandables suffisantes. Ainsi, lacompétitivité résultant des écono-mies apportées par la dimensiondes élevages et/ou la concentrationrégionale peut être fortement remi-se en question par des économiesde coût possibles dans les systèmesplus liés au sol.

Généralement, sans contrepartiemarchande pouvant provenir deproduits liés à cet investissement,

la charge supplémentaire due autraitement va réduire d’autant lavaleur ajoutée et les résultats éco-nomiques de l’élevage devants’équiper. Le coût du traitementexprimé en €/m3 traduit approxi-mativement celui exprimé en cen-times de €/kg de carcasse produi-te. Avec un relèvement de 6 à 15 %du coût de production, le revenude l’éleveur peut être sérieusementamputé et, dans certains cas, la via-bilité économique de l’entreprisemise en question. Sur les dix der-nières années, en élevage naisseur-engraisseur, le revenu de l’éleveura été en moyenne de 353 € partruie présente et par an avec unécart-type moyen de 219 €

(Source ITP-GTE-TB, France entiè-re – Résultats annuels).

De nombreuses dispositions régle-mentaires, d’origine communau-taire, nationale voire régionalevisant à la protection de l’environ-nement s’imposent aux éleveursavec des conséquences sur leursactivités et les résultats écono-miques des exploitations :- normes d’aménagement des

bâtiments d’élevage et de stoc-kage des effluents,

- dispositions régissant les pra-tiques d’épandage : dates, pla-fonds d’apports en azote et phos-phore d’origine organique,maîtrise des odeurs, pratiquesculturales,

- dans les ZES, plafonnement desplans d’épandage par exploita-tion, obligation de traitement oude transfert des excédents d’azote,

- interdiction d’accroissementdes effectifs à l’intérieur de cer-taines zones,

- versement d’une redevance« pollution » ou d’une redevan-ce « azote ».

Les conséquences de ces disposi-tions portent à la fois sur les stra-tégies de développement, laconduite et les coûts de produc-

tion qui vont affecter l’équilibrefinancier des élevages. A l’échellemacro-économique, les consé-quences sur les volumes de pro-duction en réponse à l’obligationde réduction ou à l’interdiction dedéveloppement des cheptels danscertaines zones mettent en jeu lacompétitivité des filières concer-nées, régionales ou nationales.Certains producteurs et certainesfilières peuvent souffrir d’un désa-vantage concurrentiel qui seraitdifficilement surmontable si cer-tains pays, européens ou non, nesupportaient pas les mêmes exi-gences.

Le niveau de rentabilité de l’atelierdoit permettre d’absorber le sur-coût spécifique au traitement grâ-ce à l’efficacité due à la spéciali-sation, à l’effet dimension ou à laperformance de la filière. A défaut,le système de production équipéd’une station de traitement peutêtre mis en difficulté ; d’autres nepourront s’adapter à cette exigen-ce. Ceci pourrait conduire, danscertains cas, à une réduction ducheptel ou à des arrêts de pro-duction avec toutes leurs consé-quences économiques.

Conclusion : unedécision stratégiqueet une gestion quotidienneEn nombre limité jusqu’alors, lesstations de traitement des effluentsporcins vont devoir se mettre enplace dans de nombreux élevagesen raison des nouvelles exigencesde la réglementation environne-mentale.

Les programmes de résorption desexcédents azotés d’origine anima-le imposent le traitement des déjec-tions animales, que ce soit par desprocédés biologiques, physico-chi-miques, par compostage, déshy-dratation, séchage ou incinération,

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Le montant descharges annuelles

résultant de l’installation d’une

station de traitement dans un élevage

varie de 120 à 230 € par truie

présente en élevageporcin naisseur-

engraisseur.

Avec un relèvement de 6 à 15 % du coût de

production, le revenude l’éleveur peut êtresérieusement amputéet, dans certains cas,

la viabilité économiquede l’entreprise

mise en question.

ceci dès lors que la réduction à lasource, la valorisation agronomiquedes déjections ou l’exportation desexcédents d’azote ne permettentpas la mise en conformité de l’ex-ploitation ou de l’élevage.

Certains procédés, de type biolo-gique par nitrification-dénitrifica-tion en particulier, sont aujourd’huiassez largement présents alors qued’autres ne sont encore qu’au sta-de pilote sur le terrain. Les procé-dés évoluent et de nouveaux appa-raissent, parfois en associant aulisier des boues des usines agro-ali-mentaires ou des déchets verts desvilles. Pour de petits excédents, lessystèmes mobiles ou collectifs sontà envisager.

Les résultats obtenus sont d’unegrande variabilité, avec des coûtsélevés : les marges de l’élevagedevront permettre d’absorber cesurcoût compris entre 0,08 € et0,19 € par kg de carcasse produi-te dans un élevage traitant la tota-lité de son lisier. Ces résultats sont

liés au type de procédé utilisé etsont sensibles au pilotage de la sta-tion : le suivi, la surveillance et lagestion des flux à l’entrée et à lasortie contribuent à l’efficacitérelative d’une installation de trai-tement.

Le traitement des lisiers introduitune dimension nouvelle et com-plexe, à la fois technique, écono-mique et financière dans la gestionde l’entreprise porcine. C’est unchoix d’investissement qui doitprendre en compte :- les volumes d’effluents pro-

duits et leur nature (selon lesdifférentes catégories d’animaux,leur type d’alimentation),

- la surface de l’exploitation etles besoins de fertilisation descultures pratiquées,

- les contraintes techniques etréglementaires de stockage etd’épandage,

- les contraintes économiques(investissements, coûts) et hu-maines (disponibilité, suivi desprocess),

- la nature, les volumes et lesdébouchés des coproduits.

- la capacité à supporter le sur-coût que constitue le traitement(rentabilité globale de l’activité,trésorerie).

Les résultats économiques présen-tés ici précisent les coûts spécifiquesdu traitement. Selon la part du lisiertraité dans la production totale delisier, les coûts de production et larentabilité globale de la productionseront plus ou moins modifiés.

Ce surcoût spécifique du traite-ment fait apparaître un nouvelélément de la compétitivité desélevages : le lien au sol. La pro-duction porcine est engagée dansune démarche devant prendre encompte la dimension environne-mentale dans sa globalité et sacomplexité, le traitement du lisieroccupant une place dans unensemble de mesures à mettre enœuvre avec l’impérieuse nécessi-té de devoir concilier environne-ment et économie. ■

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Contact :onesime.teffene@itp.asso.fr

Les marges de l’élevage devront permettre d’absorberce surcoût comprisentre 0,08 € et 0,19 €

par kg de carcasseproduite dans un élevage traitant latotalité de son lisier.

Les bilans matières : azote abattu, azote extrait

Les bilans matières sont établis généralement à partir d’enregistrements effectués sur une année. Ils correspondentparfois à des périodes de suivi plus courtes (plusieurs mois) ou à un volume de lisier traité inférieur à celui effecti-vement traité dans l’année.

Pour calculer l’efficacité du traitement, on compare les situations avant et après traitement.

Pour l’azote, on comptabilise :

- l’azote à traiter contenu dans le lisier (NT),

- l’azote récupéré dans les coproduits solides (refus de séparation, sédiment minéral ou autre) (NS),

- l’azote résiduel contenu dans les effluents liquides (boues biologiques, eau résiduaire ou autre) (NL).

L’azote non retrouvé au bilan, ou disparu, correspond à l’azote transformé et éliminé sous forme gazeuse. Cetteperte représente l’azote abattu (procédés biologiques) soit NG = NT - NL - NS.

L’azote du lisier non retrouvé dans les effluents liquides épandus sur place correspond à l’azote extrait soit NT - NL.

Cette différence représente l’azote éliminé sous forme gazeuse ci-dessus et l’azote exportable sous forme concen-trée (généralement les coproduits solides) d’où azote extrait = azote abattu + azote exportable = NG + NS.

Les stations de traitementdes effluents porcins.

Estimation des coûts et conséquences économiques.

O. TEFFENE et C. TEXIER. Mars2001. ITP-Rapport d’étude.

Etude réalisée avec le concoursfinancier de l’OFIVAL.