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Conception d’un lavage d’air partiel et évaluation de son efficacité

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Nadine Guingand et Yvonnick Rousselière, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 79

Le lavage d’air est reconnu, techniquement et par la réglementation, comme une voie efficace de réduction des émissions de particules, d’ammoniac et d’odeurs. Toutefois, son déploiement sur le terrain est freiné par le montant des investissements et par les coûts de fonctionnement. L’objectif du projet CleanR3 est de mettre au point un système associant ventilation & lavage d’air basé sur le traitement d’une partie seulement de l’air le plus chargé, permettant ainsi de diviser par 3 l’investissement et le coût de fonctionnement tout en maintenant une efficacité sur l’émission d’ammoniac.

PDF icon Nadine Guingand et Yvonnick Rousselière, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 79
2020

Traitement de l’air en porcherie : modèle de prédiction des flux azotés

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Nadine Guingand, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 78

L’élevage porcin est responsable de 7% des émissions d’ammoniac en France (Citepa, 2015). La réduction des émissions d’ammoniac imposées par la réglementation (directives IED et NEC, PREPA) contraint les éleveurs à de nouveaux choix techniques de gestion de leurs effluents mais aussi de l’air extrait de leurs bâtiments. Le lavage d’air est une technique efficace pour réduire les émissions d’ammoniac mais aussi d’odeurs et de particules. Le mode d’action de ce procédé est à la fois physico-chimique (sédimentation des particules, solubilisation de l’ammoniac) et biologique (mise en place au sein du maillage d’une micro-flore contribuant à la dégradation de l’ammoniac et des composés odorants). En France, cette technique a été principalement développée pour répondre à la question des odeurs émises par les élevages porcins. Sur le terrain, cette technique présente des taux  d’efficacité pour l’abattement d’ammoniac qui peuvent être variables selon la conception des outils mais aussi selon leur gestion. Les paramètres influençant l’efficacité du lavage sont multiples : vitesse d’air au sein du maillage, surface de contact du maillage, température, débit et taux de renouvellement de l’eau… L’objectif du projet TARA était de réaliser, sur les systèmes de traitement de l’air existant en France, un bilan complet des flux azotés pour proposer aux acteurs un modèle permettant de prédire ces flux à partir des caractéristiques du procédé de traitement installé. Le projet comprend plusieurs étapes : la première est d’acquérir, dans une diversité de situations, des données sur les principaux paramètres susceptibles d’impacter les flux azotés d’un dispositif de lavage d’air à l’eau et, pour cela, de définir, d’abord en conditions de laboratoire (IMT Altlantique et Ecole Nationale de Chimie de Rennes), une méthode pour la mesure d’un bilan azoté complet. La deuxième étape consiste à mesurer ces flux azotés en conditions d’élevage dans trois installations de terrain (lavage d’air à l’eau). La troisième étape consiste, à partir des données
acquises précédemment, à établir un outil de prédiction des flux azotés.

PDF icon Nadine Guingand, Bilan 2019, éditions IFIP, mai 2020, p. 78
2020

Ammonia removal using biotrickling filters: part A: determination of the ionic nitrogen concentration of water using electrical conductivity measurement

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Eric Dumont (IMT Atlantique) et al., ChemEngineering, volume 4, n° 3, août, 9 pages

It is emphasized that a generalized relationship can be used to predict the ionic nitrogen concentration (i.e., sum of ammonium NH4+, nitrite NO2 and nitrate NO3) of the scrubbing liquid in a biotrickling filter treating ammonia emissions by measuring the electrical conductivity (EC) of the water directly. From measurements carried out on different water samples from six biotrickling filters in operation in pig husbandries, the generalized relationship is: Σ([NH4+]+[NO2]+[NO3]) g N/L = 0.22 EC mS/cm. This equation is valid provided the fresh water feeding the biotrickling filter has a low electrical conductivity (<1 mS cm−1). Moreover, since ammonium, nitrite and nitrate ions are the ultra-majority ions in the liquid phase, the balance between NH4+ and (NO2 + NO3) was confirmed, and consequently the relationship NH4+ = 0.11 EC mS/cm can also be applied to determine the ammonium concentration from the EC. As a result, EC measurement could be applied extensively to monitor operating biotrickling filters worldwide and used to determine ammonia mass transfer in real time, keeping in mind that the accuracy of the generalized relationship is ±20%.

source : https://www.mdpi.com/2305-7084/4/3/49/pdf

2020

Protéines européennes, une bonne idée pour le climat

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Sandrine Espagnol (Ifip) et Florence Garcia-Launay (Inrae), Réussir Porc/ Tech Porc (FRA), 2020, n° 277, avril, p. 26-27

Utilisées en substitution à 10 % de soja brésilien, les protéines européennes ont une action positive sur le climat. Mais leurs émissions en ammoniac et les surfaces requises sont plus importantes.

PDF icon Sandrine Espagnol (Ifip) et Florence Garcia-Launay (Inrae), Réussir Porc/ Tech Porc (FRA), 2020, n° 277, avril, p. 26-27
2020

Un lavage d'air partiel plus économique

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Nadine Guingand, Porc Mag (FRA), 2020, n° 550, mars, p. 31

Afin de réduire le coût de traitement de l'air tout en conservant une bonne efficacité sur l'abattement des émissions d'ammoniac, l'Ifip a étudié un système. Combinant ventilation et lavage d'air basé sur un traitement partiel de l'air.

2020

Conception d’un système de lavage d’air partiel et évaluation de son efficacité

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Nadine Guingand et al., 52e Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, poster

Poster.

Le lavage d’air est reconnu techniquement et réglementairement comme une voie efficace de réduction des émissions de particules, d’ammoniac et d’odeurs. Toutefois, sa mise en application sur le terrain est freinée par le montant des investissements ainsi que les coûts de fonctionnement. L’objectif de l’étude est de mettre au point un système combinant « ventilation & lavage d’air » basé sur un traitement partiel de l’air permettant de réduire le coût tout en maintenant une effi cacité sur l’ammoniac.

PDF icon Nadine Guingand et al., 52e Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, poster
2020

Lavage d'air en porcheries : contrôle du fonctionnement par mesure de conductivité

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Eric Dumont (IMT Atlantique) et al., 52es Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, Paris, p. 347-348, poster

Poster.

Le lavage d’air est considéré comme une technique efficace et économique pour réduire les émissions d’ammoniac des élevages porcins. Son principe est basé sur la solubilisation dans l’eau de certains composés gazeux. Ainsi, une fois l’ammoniac (NH3) absorbé dans l’eau, il est d’abord converti en ammonium (NH4 + ) qui est ensuite oxydé en ions nitrites (NO2 - ), puis en ions nitrates (NO3 - ) par la biomasse présente dans l’eau. L’ammoniac étant très soluble, un taux d’abattement d’environ 70 à 80% est attendu. Cependant, l’accumulation dans l’eau de lavage de quantités élevées d’ions azote (principalement sous les formes NH4 + , NO2 - et NO3 - ) entraîne une diminution de l’efficacité de cette technique avec le temps. Une partie de l’eau du réservoir doit alors être évacuée et remplacée par de l’eau propre, ce qui requiert une bonne gestion de l’équipement. Un contrôle de la qualité de l’eau d’un laveur d’air pourrait être obtenu par la mesure de la conductivité électrique (CE) de l’eau. Les objectifs de cette étude étaient donc de mettre en évidence de manière expérimentale que la conductivité électrique et la quantité d’ions azote dissous dans l’eau pouvaient être corrélés sur une large plage de concentrations en azote et d’établir l’équation reliant ces deux paramètres.

ENG

Air scrubbers: functional monitoring by measuring conductivity

Poster.

Ammonia emitted by piggeries can be removed with an air scrubber: the polluted air crosses an inert packing material continuously moistened with water from a buffer tank. Ammonia absorbed by the water is converted to ammonium (NH4 +) and then oxidized to nitrite (NO2 - ) and nitrate (NO3 - ) by microorganisms in the water. Since ammonia is highly water soluble, a removal efficiency of 70- 80% can be expected. However, the accumulation of nitrogen ions (NH4 + + NO2 - + NO3 - ) in the water causes the treatment efficiency to decrease. It is therefore necessary to improve management of air scrubbers by monitoring the water to determine how much should be replaced with fresh water to decrease accumulation of dissolved nitrogen ions. Water samples from six air scrubbers were collected and analyzed. This study supported the hypothesis of a correlation between electrical conductivity of water in the buffer tank and its amount of dissolved nitrogen ions. The linear regression determined was: Σ([NH4 +] + [NO2 - ] + [NO3 - ]) gN L-1 = 0.22 EC mS cm-1 (accuracy ± 20%, R²=0,945). Therefore, the amount of nitrogen ions dissolved in the water can be estimated by measuring electrical conductivity.

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2020

Conception d’un système de lavage d’air partiel et évaluation de son efficacité

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Nadine Guingand et al., 52e Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, p. 345-346, poster

Poster.

Le lavage d’air est reconnu techniquement et réglementairement comme une voie efficace de réduction des émissions de particules, d’ammoniac et d’odeurs (Santonja et al., 2017). Cependant, une des limites au développement de cette technique est son coût (entre 10 et 50 €/place de porc) auquel vient s’ajouter sa consommation d’eau (de 0,3 à 0,8 m3 /place de porc). Aussi, pour favoriser son développement tout en maintenant son efficacité sur les paramètres de qualité de l’air, un nouveau concept de traitement de l’air a été développé par l’IFIP, en collaboration avec un équipementier spécialisé en élevage porcin. L’objectif de l’étude est de mettre au point un système combinant ventilation et lavage d’air qui permette de réduire le coût du traitement tout en maintenant une efficacité sur l’ammoniac. 

ENG

Design of a partial air scrubber and evaluation of its effectiveness

Poster.

Air scrubbing is known to be an effective technique to reduce ammonia, odours and particles emitted by pig farms. It was also recognized as a Best Available Technique in the most recent BREF for Intensive Rearing of Poultry or Pigs of the European Union. Nevertheless, its cost and water consumption are the most important factors hindering development of this technique. Removing these obstacles, a new concept of ventilation combining under- and over-floor extraction was developed and connected to a classic bioscrubber one-third the size. Ambient air was under-floor extracted and treated by the bioscrubber until the airflow rate reached 30% of the maximum rate. Over 30 %, air was extracted through a chimney duct and not treated. An initial trial was performed at the IFIP experimental farm on a batch of 60 fattening pigs during winter (Nov. 2018 to Feb. 2019). Pigs were kept on a fully slatted floor with slurry stored in the pit during the entire fattening period. Monitoring of airflow rate showed proper functioning of the mixed ventilation system. Ammonia emitted by pigs before treatment was 9.9 ± 3.2 g N-NH3 per pig per day. The reduction in ammonia emissions by the partial air scrubber was 37% for the 30% extracted air. Including untreated emissions in the chimney (0.9 ±0.6 g N-NH3 per pig per day), the total reduction in ammonia emissions from the room was 34%.

PDF icon Nadine Guingand et al., 52e Journées de la Recherche Porcine (FRA), 4 et 5 février 2020, p. 345-346, poster
2020

Exposition des travailleurs en élevages de porcs et de volailles de chair à l’ammoniac et aux particules

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Solène Lagadec (CRAB) et al., Innovations agronomiques (FRA), 2020, volume 79, janvier, p. 213-225

L'air des bâtiments porcins et avicoles contient de l’ammoniac et des particules. Pour caractériser l'exposition des travailleurs à ces polluants, des données ont été collectées dans des exploitations agricoles. Les mesures ont été effectuées dans 20 exploitations porcines pendant des tâches considérées comme exposantes : les soins aux porcelets, le sevrage, l'alimentation des porcelets et le tri des porcs. 21 exploitations avicoles ont également été suivies pendant la surveillance en fin de bande, le ramassage, le curage du fumier et le paillage du bâtiment. En général, les particules et l'ammoniac ne sont pas considérés comme des risques professionnels par les travailleurs. Le risque est souvent minimisé mais les mesures montrent que l'exposition aux particules et à l'ammoniac impacte leur santé (augmentation des symptômes respiratoires et diminution de la capacité respiratoire). En outre, 15% des exploitations porcines ont une teneur en ammoniac supérieure à la limite d'exposition professionnelle (20 ppm pendant 15 minutes) pour au moins une des tâches contrôlées. En aviculture, 17% des mesures d'ammoniac au cours des tâches suivies sans paillage et 3% de toutes les mesures de particules effectuées dépassent la valeur maximale recommandée (5 mg/m3 de particules alvéolaires). Il est nécessaire de sensibiliser les acteurs du terrain aux risques respiratoires. À cette fin, une chaîne YouTube AIR Eleveur a été créée, ainsi que 2 brochures (équipement de protection et résultats AIR Eleveur).

https://www6.inrae.fr/ciag/content/download/6815/49596/file/Vol79-14-Lagadec%20et%20al.pdf

ENG

Exposure to ammonia and dust and health impacts on workers in pig and poultry farms 

The air of pig and poultry farms contains ammonia and dust. To characterize the exposure of workers to these pollutants, data were collected on farms. Measurements were carried out in 20 pig farms during piglet care, weaning, feeding of piglets and sorting pigs and in 21 poultry farms during inspection of animals, catching birds, the manure disposal and litter distribution in the building. In general, particulate matter and ammonia are not considered as occupational hazards by workers. The risk is often minimized but measurements showed that exposure to particulate matter and ammonia poses a risk to their health (increased respiratory symptoms and decreased respiratory capacity). In addition, 15% of pig farms had an ammonia content above the occupational exposure limit (20 ppm for 15 minutes) on at least one of the tasks monitored. In poultry farming, 17% of the ammonia measurements during the tasks followed without mulching, and 3% of all the measurements of particles carried out exceeded the maximum recommended value (5 mg / m3 of cellular particles). It is necessary to sensitize the actors of the field on the respiratory risks. For this purpose, an AIR Eleveur YouTube channel was created as well as 2 brochures (protection equipment and AIR Eleveur results). 

https://www6.inrae.fr/ciag/content/download/6815/49596/file/Vol79-14-Lagadec%20et%20al.pdf

2020

Agir pour moins d'ammoniac et de particules dans l'air

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Solène Lagadec (CRAB), Nadine Guingand (IFIP) et Mélynda Hassouna (INRA), Réussir Porc/Tech Porc (FRA), 2019, n° 274, décembre, p. 32-33

Réduire l'exposition des travailleurs passe avant tout par moins de particules et d'ammoniac dans les salles d'élevage. Trois leviers d'action sont concernés : l'alimentation, les déjections et le bâtiment.

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2019

Development of a Database to Collect Emission Values for Livestock Systems

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AuroreVigan (Idele, anciennement Institut de l'Elevage) et al., Journal of Environment Quality, 2019, volume 48, numéro 6, novembre-décembre, p. 1899-1906

Growing demand for animal products has contributed to an increase in biogeochemical fluxes, leading particularly to gaseous ammonia, methane, and nitrous oxide emissions into the atmosphere. Developing accurate knowledge on the sources and magnitude of gas emissions from the livestock sector is essential to reducing emissions, while meeting other societal expectations, and to implementing effective regulations. To this end, a database called ELFE (ELevage et Facteurs d’Emission; i.e., Livestock and Emission Factors) was recently developed. It currently contains ?5200 gas emission measurements extracted from 345 publications of the international literature published from 1964 to 2018 from 37 countries. One of its innovative aspects is the structured and comprehensive description of both the livestock system and the measurement method associated with emission data. Ammonia emitted by livestock systems represents 40 to 80% of emission values and 45 to 81% of the values concern production systems with slurry, depending on the animal produced. This database will contribute to improved emission factors for national inventories by more thoroughly considering factors influencing emission levels and data quality. It highlights the need for shared and standardized reporting protocols for both the livestock system itself and the measurement conditions, to allow for thorough comparisons and to reduce uncertainty in unit conversions. The database is available online on the Institut national de la recherche agronomique (INRA) platform (https:// data.inra.fr/dataset.xhtml?persistentId=doi:10.15454/MHJPYT) and will be updated annually with new gas emissions.

source : https://acsess.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.2134/jeq2019.01.0007

2019

Control of biotrickling filter efficiency on NH3 emitted by piggeries

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E. Dumont (IMT Atlantique) et al., 70th Annual Meeting of the European Federation Animal Science (EAAP), 26-30 août 2019, Gand Belgique, p. 319, poster

Ammonia emitted by piggeries can be removed using biotrickling filtration. As ammonia is a very soluble compound in water, removal efficiency (RE) around 70-80% can be expected. However, the accumulation of nitrogen salts in water leads to a decrease in RE. Consequently, there is need to improve the management of equipment by controlling the amount of water which has to be discharged and replaced by fresh water in order to limit the accumulation of nitrogen salts. Such an improvement is based on the knowledge of the nitrogen mass balance between the gas phase and the liquid phase. The objective of this study was to establish the nitrogen mass balance of a pilot-scale biotrickling filter treating ammonia emitted by a pig house. The experiment was carried out for 14 weeks on a French pig farm.
The biotrickling filter installed to treat the polluted air generated by 54 fattening pigs was filled with a structured plastic packing WAT NET 150 NC 20/48 (0.9×0.9×0.45 m). The airflow rate was of 1,350 m3/h corresponding to an Empty Bed Residence Time (EBRT) of 1 s. In the gas phase, temperature, relative humidity, ammonia and nitrous oxide concentration were hourly measured. In the liquid phase, temperature, pH, electrical conductivity, and concentration of nitrogen salts (NH4+, NO2-, NO3-) were weekly measured. Results showed that nitrogen mass balances carried out on both phases are in agreement (5% difference). A steady transfer rate of ammonia from the gas phase to the liquid phase was obtained (3.22 gN/h corresponding to 10.0 gN/pig/week). From the measured concentrations of nitrogen salts in the liquid phase, it was calculated that the nitrogen mass transfer was 9.5 gN/ pig/week. Moreover, it was also evidenced that the amount of nitrogen salts dissolved in water could be correlated to the water conductivity. As a result, the measurement of this parameter could be a useful tool to determine the amount of ammonia removed from the gas phase.

PDF icon E Dumont (IMT Atlantique), 70th EAAP, 26-30 août 2019, Gand, Belgique, poster
2019

Combiner amélioration de la qualité de l’air et expression des comportements d’investigation chez le porc en croissance

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Valérie Couboulay, Colloque RMT Bien-être animal, Strasbourg, 1-2 juillet 2019, poster

Progresser sur la question du bien-être en élevage de porcs, dans une approche One-Welfare, est l’enjeu de cette expérimentation. Il s’agit d’améliorer la qualité de l’air au bénéfice de l’homme et des animaux par la technique du lisier flottant, tout en favorisant l’expression des comportements d’investigation des porcs : la mise en place d’une couche d’eau en fond de préfosse favorise la solubilisation de l’ammoniac et augmente le volume d’effluents ce qui pourrait permettre une bonne évacuation de la paille distribuée en brins courts, favorisant ainsi son utilisation en élevage.

PDF icon Valérie Couboulay, Colloque RMT Bien-être animal, Strasbourg, 1-2 juillet 2019, poster
2019

De l'eau dans les préfosses pour moins d'émissions d'ammoniac

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Nadine Guingand, Réussir Porc / Tech Porc (FRA), 2019, n° 268, mai, p. 42-43

Avec le lisier flottant, réduire de 30 % les émissions d’ammoniac d’une porcherie d’engraissement est désormais possible.
Une technique simple et adaptable à toutes les configurations de bâtiments.

PDF icon Nadine Guingand, Réussir Porc / Tech Porc (FRA), 2019, n° 268, mai, p. 42-43
2019

Effet du fractionnement des apports d’eau dans la technique du lisier flottant pour réduire les émissions d’ammoniac et d’odeurs en engraissement

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51es Journées de la Recherche Porcine, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 181-186, par Nadine Guingand et Valérie Courboulay

Des mesures en semi-continu ont été mises en oeuvre dans quatre salles d’engraissement abritant des porcs charcutiers entre 30 et 120 kg, élevés sur caillebotis intégral béton avec stockage des effluents en préfosse. Dans la salle Témoin, le lisier est stocké durant toute la durée de présence des animaux alors que dans les trois autres salles, la technique du lisier flottant est mise en oeuvre : une salle reçoit un apport unique de 90 litres d’eau avant l’entrée des animaux (salle LF90) et deux salles un apport fractionné de respectivement 30 litres à l’entrée des animaux et 60 litres lors du changement d’aliment (salles LF30+60). Dans l’une de ces deux salles, de la paille est mise à disposition des animaux (salle LF30+60/Paille). Les paramètres zootechniques, d’ambiance et environnementaux sont suivis au cours de deux bandes successives. La mise en oeuvre de la technique du lisier flottant conduit pour les deux bandes, par rapport à la salle Témoin, à un abattement des émissions d’ammoniac (LF90 : 28 %, LF30+60 : 23 %) et d’odeurs (LF90 : 18 %, LF30+60 : 28 %). Le fractionnement des apports d’eau semble plus efficace dans la salle LF30+60/Paille, l’abattement d’ammoniac atteignant alors 41% en moyenne sur les deux bandes. Combinée avec le fractionnement des apports d’eau, la présence de paille permet de limiter la surface de contact entre le lisier et l’air ambiant. La présence de paille – en faible quantité – n’a par ailleurs pas occasionné de problème lors de la vidange des effluents.

Impact of temporally separating water inputs to manure kept on top of a permanent layer of water in the pit on ammonia and odour emissions from indoor fattening systems

Ammonia and odours were measured semi-continuously in exhaust air from four fattening rooms (6 pens each) which differed in slurry management. In the control room, slurry was stored during the entire fattening period. In the three others, manure was collected on top of a permanent water layer in the pit: in one room, 90 l of water per pig was added to the pit just before pigs arrived (LF90); in the other two, 30 l per pig were added just before arrival and 60 l per pig after feed was changed (at a weight of ca. 65 kg-LF30+60). In one of these two rooms, chopped straw was distributed to pigs by a straw feeder or a straw rack, respectively in three pens each (LF30+60/Paille). Animal production, ambient and environmental parameters were monitored for two successive batches. Adding water to the manure pit decreased emissions of ammonia (LF90: -28 %, LF30+60: -23 %) and odours (LF90: -18%, LF30+60: -28%) from piggeries. Separating the water input in time increased the reduction in ammonia emissions in the room with chopped straw (mean decrease = 41 % for the two batches). The presence of straw combined with the separation into two water inputs decreased the contact area between the manure and ambient air. Also, addition of chopped straw – albeit in small quantities – had no observed effect on the emptying of manure.

PDF icon Nadine Guingand et Valérie Courboulay, 51es JRP, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 181-186
2019

Évaluation des pertes d’azote et de carbone de filières de gestion de déjections porcines associées au raclage en V. Emissions d'ammoniac et de GES au bâtiment, stockage et compostage des effluents produits, valorisations énergétique et agronomique

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51es Journées de la Recherche Porcine, 5 et 6 février 2019, Paris, p. 175-180, par Solène Lagadec et al.

Le raclage en V est un système mécanique d’évacuation fréquente des déjections qui permet de réduire jusqu’à 40% les émissions d’ammoniac et 10% les émissions de méthane par le bâtiment. Cependant, une analyse de l’ensemble de la filière de gestion des déjections est nécessaire car la réduction des émissions azotées et carbonées par le bâtiment se traduit par une augmentation de la teneur en azote et en carbone des effluents produits engendrant un risque d’accroissement des émissions ultérieures (transfert de pollution vers le stockage et l’épandage). Cette étude a permis de mesurer les émissions azotées et carbonées de différentes filières de gestion des déjections issues d’un bâtiment équipé d’un raclage en V. Selon la filière, la somme des pertes gazeuses azotées, du bâtiment à l’épandage, varie de 0,87 à 1,52 kg N/porc. La modalité permettant de mieux conserver l’azote est celle qui intègre la méthanisation des effluents produits (filière «Métha »). Cette filière entraîne également une réduction de 25% des émissions d’ammoniac si l’ouvrage de stockage du digestat est couvert et de 73% des émissions de gaz à effet de serre, par rapport à la filière « Raclage » habituellement mise en oeuvre en élevage (stockage des urines et compostage des fèces). De plus, cette filière « Métha » permet de maximiser la production de méthane (320 à 350 m3 de CH4 par tonne de matière organique) et d’obtenir un produit (le digestat) présentant un fort coefficient d’utilisation de l’azote (0,58). Pour la filière « Raclage », l’utilisation d’équipements pour réduire les émissions d’ammoniac, comme le « lavage » de l’air, pourrait réduire les émissions des principaux postes émetteurs : le bâtiment et le compostage de la phase solide.

Evaluation of nitrogen and carbon losses in different manure management chains with V-shaped scrapers

V-shaped scrapers are a mechanical system that evacuates manure more frequently, reducing piggery ammonia emissions by up to40% and methane emissions by 10%. However, assessing the entire manure management chain is necessary because reduction innitrogen and carbon emissions from the building results in an increase in nitrogen and carbon contents of the manure and thus therisk of pollution transfer downstream in the chain. The purpose of this study was to measure nitrogen and carbon emissions ofdifferent manure management chains from a building equipped with a V-shaped scraper. Depending on the management chain,total nitrogenous gas losses (from the building to field spreading) varied from 0.87-1.52 kg N/pig. The manure management systemthat conserved the most nitrogen included anaerobic digestion of the manure ("Métha"). This chain also decreased ammoniaemissions by 25% if the stored digestate was covered and greenhouse gas emissions by 73%, compared to the usual chain with V-shaped scrapers (in which urine was stored and manure composted). In addition, the "Metha" chain maximized methaneproduction (320-350 m3 CH4/t organic matter) and produced digestate with a high nitrogen fertiliser-use equivalency (0.58). In thechain with V-shaped scrapers, using equipment to reduce ammonia emissions, such as an air scrubber, could reduce emissionsfrom the main emitting locations: the building and solid-phase composting area.

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2019

Une base des données de facteurs d’émission selon l’itinéraire technique : Elfe

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Nadine Guingand, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 91

Les éleveurs de porcs de plus de 2 000 places de porcs de plus de 30 kg ou 750 emplacements de truies doivent annuellement déclarer leurs émissions d’ammoniac, de protoxyde d’azote, de méthane et de particules sur le site GEREP de l’administration française. (https:// www.declarationpollution.developpement- durable.gouv.fr/gerep). Ces mêmes élevages doivent aussi (au titre du BREF Elevages révisé, publié en février 2017) justifier du respect de niveaux maximaux d’émission d’ammoniac par leurs bâtiments. Pour ce faire, l’utilisation de facteurs d’émission par catégorie animale et par itinéraire technique est proposée par le BREF Elevages.

Afin d’améliorer les connaissances relatives aux émissions et de contribuer à réduire la contribution de l’élevage (70% des émissions d’ammoniac d’origine agricole), un Consortium regroupant des acteurs de la recherche (Inra, Irstea) et du développement (Ifip, Itavi, Idèle, CRAB, Terres Inovia, Arvalis, Citepa) s’est constitué pour mutualiser les références relatives aux émissions des ateliers porcs, volailles et herbivores.

L’objectif du projet ELFE (ELevages et Facteurs d’Emission) est (1) de créer pour les porcs, les bovins et les volailles une base de données des facteurs d’émissions gazeuses (NH3, N2O, CH4, CO2, NOx, COV) d’odeurs et de particules par les bâtiments, unités de stockage, traitement des effluents, épandage et pâturage ; (2) d’analyser ces données pour établir des facteurs moyens d’émission par itinéraire technique ; et (3) de diffuser ces acquis auprès d’un large public (scientifiques, instances décisionnelles, acteurs de l’appui technique, éleveurs, enseignement. Le projet ELFE est en lien direct avec le RMT Elevage et Environnement (axe thématique : émissions gazeuses).

PDF icon Nadine Guingand, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 91, fiche n° 51
2018

Caractérisation de l’exposition des travailleurs en élevages porcins : projet Air Eleveur

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Nadine Guingand, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p; 95

L’air des bâtiments porcs et avicoles véhicule un mélange complexe de particules (organiques et inorganiques) et de gaz (notamment l’ammoniac). En élevage, les niveaux d’exposition en gaz et en particules auxquels sont susceptibles d’être exposés les éleveurs et les salariés peuvent varier notablement selon les itinéraires techniques mis en oeuvre mais aussi selon les tâches réalisées.
D’une manière générale, les études épidémiologiques font apparaître une prévalence plus élevée de certaines maladies respiratoires (asthme, bronchite chronique, dégradation de la fonction respiratoire…) chez les agriculteurs et, plus particulièrement, chez les éleveurs de porcs et de volailles. Le risque d’exposition et ses conséquences sur la santé sont plus ou moins bien perçus par les éleveurs eux-mêmes, ce point ayant fait l’objet de peu d’études. Par ailleurs, bien que des équipements de protection respiratoire existent, ils sont peu utilisés soit par méconnaissance de leur existence ou de celle des risques eux-mêmes soit parce qu’ils sont considérés comme inadaptés aux conditions de travail.
L’objectif de ce projet est de caractériser (1) la manière dont les éleveurs se représentent les risques liés à leur métier, (2) le niveau d’exposition des travailleurs lors des tâches considérées comme «à risque», (3) l’impact de ces tâches sur la santé respiratoire des travailleurs, puis (4) de déterminer les éventuelles relations entre ces données.

PDF icon Nadine Guingand, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p; 95, fiche n° 55
2018

Ambiance et bien-être sur lisier flottant : projet Ambeliflo

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Valérie Courboulay et Nadine Guingand, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 92

L’objectif de ce projet est de répondre simultanément à deux problématiques distinctes dans les bâtiments sur caillebotis : (1) la réduction des émissions d’ammoniac et d’odeurs et (2) la possibilité d’utiliser de la paille comme matériau d’enrichissement du milieu de vie des animaux pour favoriser l’expression des comportements d’investigation. La technique retenue est celle du « lisier flottant ». Elle consiste à apporter avant l’entrée des animaux dans la salle, un volume d’eau permettant de mettre en suspension les déjections, limitant ainsi la volatilisation d’ammoniac et de composés odorants ainsi que la sédimentation de cette fraction solide en fond de fosse ; l’évacuation des effluents est alors facilitée en fin d’engraissement. Cette technique permet de réduire les émissions gazeuses en limitant les investissements (bâtiment, traitement de l’air) nécessaires pour satisfaire les exigences de la réglementation européenne (directive IED 2010/75/UE). Les modalités d’apport de l’eau restent toutefois à préciser. L’évacuation des lisiers étant le principal frein à la distribution de paille aux animaux, nous avons couplé à la modalité précédente de gestion de lisier la possibilité de distribuer de la paille en brins courts (via un râtelier ou un nourrisseur à paille) directement utilisable par les porcs. L’objectif est ainsi de favoriser l’utilisation d’un matériau réputé attractif tout en permettant son évacuation.

PDF icon Valérie Courboulay et Nadine Guingand, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 92, fiche n° 52
2018

Emissions gazeuses lors du stockage et de l’épandage des issues de raclage en V

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Sandrine Espagnol, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 94

En France, le secteur agricole est responsable de 97% des émissions d’ammoniac, dont 73% incombent à l’élevage (CITEPA). Ces émissions doivent être maîtrisées et réduites. Pour y parvenir, des techniques de réduction se développent en élevage, dont certaines sont reconnues comme Meilleures Techniques Disponibles (MTD) au niveau européen (cf directive IED). Ces MTD concernent le plus souvent un poste spécifique de l’élevage (bâtiment, stockage ou épandage), avec une efficacité généralement évaluée à cette échelle. Or, ces émissions relatives successives sont corrélées entre elles.
C’est pourquoi, pour évaluer les émissions résultant de la mise en oeuvre de la technique du raclage en V (en développement actuellement), l’ifip a fait le choix d’une évaluation intégrée, incluant les postes bâtiment, stockage et épandage. Pour faire suite aux résultats d’un précédent projet, EMITEC (Espagnol et al., JRP 2015), deux projets ont été conduits, l’un (EFAC) porté par la Chambre d’agriculture de Bretagne et l’autre (EVAPRO) porté par Arvalis.

PDF icon Sandrine Espagnol, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 94, fiche n° 54
2018

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