gaz à effet de serre

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

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

Nadine Guingand, Réussir Porc/Tech Porc (FRA), 2019, n° 274, décembre, p. 9

Forts du succès de la première version, ...

 

 

Nadine Guingand, Bilan 2018, éditions IFIP, avril 2019, p. 73

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 (directive IED, directive NEC, PREPA) oblige les éleveurs à faire de nouveaux choix techniques de gestion de leurs effluents mais aussi d’extraction de l’air des bâtiments. Le lavage d’air est une technique efficace pour la réduction des émissions d’ammoniac, des odeurs et des particules. Le mode d’action de ce procédé est à la fois physico-chimique (sédimentation des particules et solubilisation de l’ammoniac) et biologique (flore bactérienne au sein du maillage contribuant à la dégradation de l’ammoniac et des composés odorants). En France, cette technique a été principalement développée pour répondre au problème des odeurs émises par les élevages porcins. Sur le terrain néanmoins, cette technique présente des taux d’efficacité variables pour l’ammoniac, selon les paramètres de conception initiaux des unités de lavage, mais aussi leur gestion : vitesse d’air au sein du maillage, surface de maillage, température, débit d’eau, taux de renouvellement de cette eau…. L’objectif du projet TARA est de réaliser un bilan complet des flux azotés des différents systèmes de traitement de l’air existant en France et de proposer aux éleveurs et aux techniciens un modèle permettant de prédire ces flux selon leurs caractéristiques. Une première étape du projet étudie l’impact de différents paramètres sur l’efficacité d’abattement des gaz azotés, en conditions maîtrisées ou en conditions d’élevage ; une seconde phase exploite ces données pour établir un modèle de prédiction de l’efficacité du lavage.

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.

Aurore Vigan (Inra) et al., Journées 3R, 5 et 6 décembre 2018, Paris, 5 pages

Le secteur de l’élevage est aujourd’hui confronté à une demande croissante de produits animaux à laquelle il doit répondre en limitant au maximum ses impacts environnementaux et en assurant sa durabilité. Parmi ces impacts, la pollution de l’air est une préoccupation majeure. Pour faire face au changement climatique et contribuer à l’amélioration de la qualité de l’air, les émissions de polluants atmosphériques et de gaz à effet de serre doivent être mieux caractérisées et maîtrisées afin de les prendre en compte dans l’évolution des pratiques d’élevage (alimentation, gestion des effluents, etc.). Des acteurs de la recherche et du développement se sont donc associés afin de développer une base de données appelée ELFE (ELevages et Facteurs d’Emission), compilant les valeurs publiées dans la littérature internationale des émissions d’ammoniac, de gaz à effet de serre, de particules et d’odeurs, sur toute la chaîne de gestion des effluents des élevages bovins, porcins et avicoles ainsi que leurs métadonnées associées. Parmi les 1 000 références bibliographiques collectées, environ 350 ont été intégrées à ce jour à la base de données, fournissant ainsi, un peu plus de 5 200 valeurs d’émission. La base de données ELFE permet de déterminer des moyennes d’émission associées à leurs écarts-types prenant en compte la diversité des systèmes d’élevage. Ces données pourront ainsi alimenter les inventaires nationaux d’émissions en proposant des facteurs d’émissions ajustés à des systèmes d’élevage définis et également, permettre d’évaluer la mise en place de pratiques de réduction des émissions. Cette base de données représente aussi une source d’information pour la réalisation d’évaluations multicritères permettant notamment, de préciser l’influence des métadonnées sur les niveaux d’émissions (climat, type de bâtiment, etc.). De plus, cette base propose une classification de chaque valeur d’émission en fonction du nombre de métadonnées renseignées dans les références bibliographiques (>50 % ; 30-50 % ; <30 % des métadonnées renseignées) afin d’évaluer son niveau de description.

The ELFE database: improving the knowledge on gas emissions from livestock systems

The increasing demand for animal products is a major challenge for the livestock sector that must reduce its environmental impacts and ensure its sustainability. This sector has been identified as an important contributor to polluting gas emissions. Improving the knowledge on the origin and the magnitude of air pollutants and greenhouse gases emissions from livestock sector is essential to address climate change and to contribute to improve air quality with the evolution of breeding practices (feeding strategy, manure management, etc.). A consortium involving research and extension services partners was created to build a database called ELFE (ELevages et Facteurs d’Emission) with international data from literature references focusing on emissions of ammonia, greenhouse gases, particles and odors on the different steps of manure management of cattle, pig and poultry productions systems and their associated key variables. Around 350 publications (among 1 000 publications collected) are integrated into the database and provide more than 5 200 emission values. The ELFE database allows calculating average of emission and their standard deviation taking into account the diversity of livestock systems. These data can be used to provide emission factor for national inventories for specific livestock systems and also, to evaluate practices on gas emissions mitigation. This database can also be used to analyze the influence of key variables on the emission factor variability using multicriteria assessment (climate, building type, etc.). Moreover, this database propose a classification of emission factor into three classes according to the degree on which information about their most influential key variables was complete (>50 % ; 30-50 % ; <30 % of indicated key variables) to evaluate its description.

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.

Sandrine Espagnol, Réussir Porc - Tech Porc (FRA), 2018, n° 257, avril, p. 23-24

La maîtrise de la production réduit ses impacts environnementaux et optimise le cycle de l’azote. Des arguments à faire valoir face à l’image de modèle pollueur souvent renvoyée aux consommateurs.

50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 7-12, par Nadine Guingand et Thomas Eglin

Les engagements de la France au niveau européen vont contraindre les éleveurs de porcs à réduire de manière conséquente les émissions d’ammoniac de leurs élevages. Réduire la contribution de l’élevage porcin passe par une meilleure connaissance des émissions selon les pratiques mises en oeuvre. Un projet soutenu par l’ADEME et le CASDAR a été conduit afin de déterminer, à partir de mesures en élevages, des facteurs d’émissions d’ammoniac et de GES pour divers itinéraires techniques. La méthode simplifiée des rapports de concentrations, mise au point dans un précédent projet, a été appliquée à 12 salles de maternité, 20 salles de post-sevrage et 26 salles d’engraissement dans des élevages principalement localisés dans le Grand Ouest de la France. Pour les truies allaitantes, les porcelets en post-sevrage et les porcs charcutiers, les facteurs d’émissions moyens en N-NH3 sont respectivement de 4,82 ± 1,54, 1,02±0,67 et 2,23 ± 1,12 kg N-NH3 par place et par an. Pour N2O, les émissions sont respectivement de 0,11 ± 0,11, 0,06 ± 0,04 et 0,08 ± 0,05 kg N-N2O par place et par an pour les truies allaitantes, les porcelets et les porcs charcutiers. Les facteurs d’émission en CO2 et CH4 sont de 256 ± 141, 83,4 ± 14,7 et 184 ± 23,5 kg de C-CO2 par place et par an et 57,5 ± 41,8, 15,2 ± 14,7 et 21,9 ± 28,6 kg de C-CH4 par place et par an, respectivement pour les truies allaitantes, les porcelets en post-sevrage et les porcs à l’engrais. L’analyse de ces résultats montrent l’importance des choix techniques tant sur la gestion de l’ambiance (type d’entrée d’air, lavage d’air) que sur la gestion des effluents (fréquence d’évacuation) comme voies de réduction des émissions gazeuses applicables au niveau du terrain, particulièrement pour l’ammoniac. 

Use of a simplified method to determine emission factors of ammonia and GHG in pig units as a function of management practices

French commitments at the European level will require pig farmers to drastically reduce ammonia emissions from their farms. Reducing contribution of the pig production sector requires better knowledge of emission factors as a function of management practices. A project supported by ADEME and CASDAR was conducted to determine emission factors under farming conditions with different management practices. A simplified method, developed in a previous project, was applied to 12 farrowing rooms, 20 post-weaning rooms and 26 fattening rooms, located mainly in western France. In the project, NH3 emission factors, expressed as kg N-NH3 per place per year, were 4.82 ± 1.54. 1.02 ± 0.67 et 2.23 ± 1.12 for farrowing sows, post-weaning piglets and fattening pigs, respectively. For N2O, average emissions were 0.11 ± 0.11. 0.06 ± 0.04 and 0.08 ± 0.05 kg N-N2O per place per year, for farrowing sows, post-weaning piglets and fattening pigs, respectively. For CO2 and CH4, emission factors were 256 ± 141.4. 83.4 ± 14.7 and 184 ± 23.5 kg C-CO2 per place per year and 57.5 ± 41.8, 15.2 ± 14.7 and 21.9 ± 28.6 kg C-CH4 per place per year for farrowing sows, post-weaning piglets and fattening pigs, respectively. Analysis of technical parameters shows the importance of management choices as a potential way to reduce gaseous emissions. Management of ambient air and slurry appears as a major way to decrease contribution of the pig production sector, mainly ammonia emissions, and can be encouraged under field conditions.

Solène Lagadec et al., Tech Porc (FRA), 2017, n° 37, septembre-octobre, p. 32-34

Dossier : ammoniac et particules dans l'air : mieux connaître pour mieux prévenir

Bien gérer l’ambiance dans les salles, évacuer fréquemment les déjections et limiter l’utilisation d’asséchants, telles sont les solutions identifiées dans l’étude AIR Éleveur pour réduire l’exposition des travailleurs à l’ammoniac et aux particules. Pour compléter ces résultats, voici d’autres techniques pour limiter la mise en suspension des particules ou réduire la teneur en ammoniac dans l’air.

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