Un traitement de lisier nouveau genre ?
Publié dans Le Bulletin des agriculteurs de septembre 2002

Un projet de traitement de lisier par lagunage à l’essai dans Lanaudière pourrait permettre l’aquaculture et la commercialisation de sous-produits. Encore à l’étude, ce système innovateur semble prometteur.
par Emmanuelle Arès, agronome, journaliste (eares@lebulletin.com)

Un digesteur biologique pourrait désodoriser et traiter le lisier. La technologie qui vise cette fin, à laquelle s'intéresse le chercheur Fernand W. Benoit depuis plus de 20 ans, permettrait le développement en continu de bactéries. Celles-ci, à l’aide des éléments fertilisants du lisier, favorisent le développement de microorganismes végétaux et animaux.

Une vision à long terme
Le projet, d’une durée de trois ans, comporte plusieurs objectifs. Tout d’abord, on veut évaluer la technologie en mode réel dans une entreprise porcine. On a choisi celle de Louise et Jacques Sanscartier à Saint-Esprit de Montcalm (Lanaudière), qui exploite un troupeau naisseur-finisseur de 175 truies.

Ensuite, on colligera les données nécessaires à la rédaction d'un cahier des charges à partir des données recueillies. Pour l’instant, la technologie ne traite que les 1300 ³ de lisier issus de la maternité et de la pouponnière. Une fois les paramètres bien maîtrisés, on pourrait ajouter le lisier de l’engraissement, pour un total 3500 mètres³ traités par année.

Une fois le système pleinement fonctionnel et la technologie éprouvée, on pourra les appliquer à l’échelle régionale. « Cette innovation crée un milieu propice à l’aquaculture, grâce à laquelle le traitement s’autofinancerait, croit Michel Robichaud, technologiste agricole au MAPAQ de l’Assomption. Une fois cette technologie adaptée à nos conditions locales, il sera possible de créer une coopérative de récolte et de commercialisation des produits obtenus par aquaculture », poursuit-il.

Finalement, on envisage la commercialisation à l’échelle nationale et internationale du système et des sous-produits. Des beaux projets en perspective ! « Évidemment, l’application de cette technologie à d’autres porcheries dépend des résultats du projet pilote », souligne M. Benoit.

Cinq phases
La maternité et la pouponnière produisent quotidiennement 3,5 ³ de lisier. Une circulation combinée à la stabilisation aérobie (avec oxygène) a lieu dans la lagune 1 (phases 1 et 2) à l’aide de digesteurs tubulaires. Des pompes alimentées par compresseur font remonter le lisier à la surface dans des tuyaux ondulés. « Un tel tuyau offre trois fois plus de surface de contact qu'un tuyau lisse. Les ondulations permettent aux microorganismes de s’y développer », précise Sylvain Beauregard, de COGENOR (Coopérative de gestion des engrais organiques du bassin de la rivière L’Assomption).

Le pompage du lisier dans ces tuyaux transformés en digesteurs apporte l’oxygène et les éléments nutritifs dont les microorganismes ont besoin pour proliférer. Du coup, l’aération désodorise le lisier. Aussi, la circulation permet de transporter ces microorganismes et favorise la stabilisation dans l’ensemble de la lagune.

La lagune 2 était déjà en place et a été aménagée de la même façon. Chaque lagune peut contenir de 600 à 700 ³ de lisier.

Le liquide médian de la lagune 2 est acheminé dans un réseau de trois fossés d’oxydation en série (phase 3). Ces fossés totalisent 1200 ³ d’entreposage. « Pour maximiser l’efficacité du traitement, il faut surtout augmenter la surface de contact avec les microorganismes et le sol, ainsi que la période de rétention et la circulation », souligne Michel Robichaud. Les fossés remplissent ces fonctions et servent en quelque sorte de biofiltre. « Le liquide issu des lagunes est beaucoup moins riche en éléments nutritifs. Des tests préliminaires démontrent que le taux de pathogènes diminue jusqu’à 99 % des populations de E. Coli entre la sortie de la ferme et l’arrivée aux fossés », mentionne Sylvain Beauregard.

Le sol argileux rend les fossés relativement étanches. Il filtre le phosphore, qui sera récupéré par la végétation. Des analyses effectuées à intervalles réguliers déterminent la composition exacte du lisier tout au long du traitement.

Une circulation en continu de 75 ³ par jour (phase 4) permet de diluer le lisier contenu dans la lagune 1 avec le liquide moins chargé provenant du dernier fossé et d’y inoculer les microorganismes et algues qui se sont développés tout au long du parcours.

Finalement, le liquide est filtré dans un étang de polissage (phase 5), où il subit un traitement de polissage tubulaire élaboré par Fernand W. Benoit, comme les autres composantes du système. Selon sa teneur en éléments nutritifs à la fin du parcours, le liquide est rejeté dans le cours d’eau ou utilisé en irrigation. Pour l’instant, les volumes de lisier en place, cumulés aux précipitations, ne permettent pas de remplir tous les fossés, encore moins un marais filtrant.

« Il est difficile d’évaluer à quel moment le système sera pleinement opérationnel, mentionne Michel Robichaud. Tout dépend des précipitations et de l’évaporation. Nous n’avons rien pompé hors des lagunes depuis l’an dernier. Cependant, lorsque le système sera en équilibre, nous pourrons déterminer la quantité à prélever annuellement et le meilleur moment pour le faire. »

Un investissement
« L’implantation de cette technologie à la ferme nécessite un investissement de 50 000 à 60 000 $. Ce prix comprend les compresseurs, l’aménagement et la conception technique comme les plans et devis », résume Michel Robichaud. À cela s’ajoutent les frais annuels d’énergie consommée, d’environ 1500 $.

Un « investissement » ? C'est bien le cas, puisque le concepteur du système voit tout un potentiel de commercialisation de sous-produits obtenus par aquaculture. De son côté, M. Robichaud explique que de 30 à 50 litres de lisier contiennent les éléments nutritifs pour produire 1 kg d’algues séchées qui, à leur tour, permettront de produire 400 g de daphnies desséchées, un délice pour les poissons non carnassiers. Au bout de la chaîne, cette quantité de lisier aura permis de produire 120 g de poisson frais. À cet avantage s’ajoutent les possibilités de culture hydroponique à la surface des marais.

Une équipe solide
Le développement de cette technologie et son essai en mode réel soulèvent plus de questions qu’ils n’apportent de réponse. Malgré les faibles investissements initiaux requis et les possibilités d’autofinancement par la commercialisation de sous-produits, l’efficacité du système reste à démontrer.

Pour cette raison, MM. Benoit, Robichaud et Beauregard se sont entourés d’une équipe de spécialistes de l’IRDA, qui mesurent les émissions de gaz à effet de serre, la présence de pathogènes et le bilan massique du système. « La présence de pathogènes dans les fumiers soulève de plus en plus d’inquiétudes depuis la tragédie de Walkerton, souligne Caroline Côté, chercheure à l’IRDA. Nous tenons à préciser l’efficacité des systèmes de traitement sur ce plan. »

« Le bilan massique correspond à la différence entre ce qui entre et ce qui sort, explique Stéphane Godbout. Il révèle quels éléments nutritifs sont fixés, où, quand, comment, par qui, et si on peut les exporter du système par la végétation ou l’aquaculture, par exemple. »

Aussi, le Laboratoire Axeau vient mesurer la sédimentation au fond des lagunes deux fois l’an. « Le lisier de porc contient environ 5 % de solides, auxquels s’ajoutent les microorganismes et les algues qui se décomposent, mentionne M. Robichaud. La stabilisation en continu et la recirculation permettent peut-être de limiter les accumulations.»

Encadré : À l’étape de la découverte
« Le développement de systèmes de traitement des lisiers vise à trouver un équilibre parfait entre les réactions de nitrification et de dénitrification. Cela permettrait de transformer l’azote ammoniacal en azote gazeux (N2) et stabiliserait les lisiers », explique Stéphane Godbout, ingénieur et agronome, spécialisé en ingénierie de l’environnement agricole à l’IRDA. Certains systèmes vont plus loin en tentant de récupérer cet azote afin de le valoriser.

« Un bon système de traitement des lisiers limite au minimum les émissions de gaz odorants ou à effet de serre qui se développent pendant la fermentation en l’absence d’oxygène », poursuit M. Godbout. On ne veut pas régler un problème pour en créer un autre…

Le chercheur attend que l’ensemble du système en place à la ferme Sanscartier soit pleinement opérationnel pour émettre en jugement. « Nous allons procéder à l’évaluation des émissions de gaz à effet de serre dans les lagunes de la ferme Sanscartier afin de déterminer si l’aération est suffisante et la stabilisation, bien maîtrisée. »

Description des photos
Les photos sont publiées dans le magazine imprimé
1. Cette photo prise à l’automne 2001 illustre bien toutes les étapes du système : en arrière-plan, la porcherie et les deux lagunes; en avant-plan, les fossés d’oxydation.
2. Fernand W. Benoit, concepteur des technologies à l’essai. Il exhibe une bouteille remplie de liquide inodore issu des lagunes. La couleur est attribuable à la présence d’algues microscopiques.
3. Michel Robichaud du MAPAQ et Sylvain Beauregard de COGENOR discutent de la poursuite des essais avec le propriétaire des lieux, Jacques Sanscartier.
4. En juin 2002, les solides non digestibles (écales, poils, etc.) ont remonté à la surface. Ils ont été extraits de la lagune en juillet 2002. À cette époque, la désodorisation du lisier de la lagune 2 et des fossés est terminée. On peut aussi voir les remous causés par l’air qui circule dans les tuyaux.

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