Le lombricompostage des effluents de pisciculture à La Canourgue (Lozère)

  • 2020-06-15 14:50:51
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Traiter, recycler, et valoriser les boues agro-industrielles grâce au lombricompostage

Le projet européen INNOQUA réunit une expertise multidisciplinaire de 20 partenaires ayant pour objectif de démontrer l’efficacité du traitement des eaux usées par des macro et microorganismes biologiques (lombriciens, zooplanctons et microalgues). INNOQUA a installé 11 sites de démonstration dans 11 pays répartis dans le monde fonctionnant en conditions réelles. « LombriTek association » située dans la Métropole de Montpellier (France) est membre du projet européen. L’association a établi à La Canourgue, sur une pisciculture, un site démontrant le rôle écologique des lombriciens dans le traitement et la valorisation des boues agro-industrielles.

  • Porteur principal : LombriTek association
  • Nature de l'initiative : Démarche multi acteurs (collective ...)
  • Lozère - Occitanie
  • LEGTPA Louis Pasteur - Chemin Fraissinet - 48500 La Canourgue
  • Date de début : juillet 2016
  • Date de fin : novembre 2020

LombriTek est une association spécialisée dans la conception de procédés industriels de traitement intégral des eaux usées par lombrifiltration – lombricompostage : la « lombri-station » (station d’épuration innovante et écologique sans production de boues), et dans le traitement des déchets organiques par compostage thermophile et lombricompostage : la lombricompo-station (station de lombricompostage hors sol). Dans les deux systèmes sont utilisés des vers de terre (lombriciens) épigés, spécifiquement sélectionnés.

Dans le cadre du projet Européen INNOQUA (programme H2020), qui a pour objectif de démontrer l’efficacité du traitement des eaux usées grâce à la capacité naturelle d’épuration de macro et microorganismes biologiques, LombriTek a installé un site de démonstration à La Canourgue (48) sur une pisciculture d’eau douce, localisé à la Ferme aquacole de la Source de Frézal. Ce site vise à démontrer le rôle écologique des lombriciens dans le traitement et la valorisation des boues agro-industrielles.

 

C’est le premier site permanent de traitement des déchets de pisciculture en France. Il a une vocation pédagogique d’influence nationale et internationale.

Les boues d’élevage aquacole sont aujourd’hui principalement évacuées (sans traitement préalable) par tracteurs et tonnes à lisier, et leur élimination (principalement par épandage agricole) n’est pas maitrisée par les aquaculteurs. Sur le plan législatif et réglementaire, l’aquaculteur est responsable des boues qu’il produit mais, ne disposant pas de foncier où les épandre lui-même, il ne peut garantir leur traçabilité et leur innocuité pour l’environnement. De ce fait, il ne maîtrise réellement qu’une partie du cycle de traitement de ces déchets.

 

Ce site de démonstration en France correspond à une application spécifique du projet européen INNOQUA du programme H2020. Il traite les effluents d’une pisciculture d’eau douce (assimilés aux boues agro-industrielles), en deux phases :

Phase 1 - pompage des boues liquides, épaississement avec des copeaux de bois non traités, puis malaxage avec des déchets verts broyés et macération sur site pendant 2 semaines.

Phase 2 - compostage thermophile (fermentation chaude) sans vers de terre pendant 2 semaines, lombricompostage (maturation) avec des vers de terre pendant 10 semaines, et ensuite récupération du lombricompost par criblage (maillage de 5 mm).

L’objectif principal de cette application est, non seulement de maîtriser l’ensemble du cycle de vie de la boue et de la neutraliser en tant que déchet, mais aussi, de permettre sa valorisation par la validation de la norme NFU 44-051 (agriculture biologique) en tant que produit final (le lombricompost).

 

Bénéfices qualitatifs

L’objectif de cette initiative est de traiter les boues issues de la pisciculture, considérées comme un déchet, grâce à un procédé écologique pour les transformer en ressources, en l’occurrence du lombricompost.

L’utilisation des lombriciens est très vertueuse sur un plan environnemental. Cela évite tout d’abord un traitement des boues avec des produits chimiques, les vers de terre étant d’excellents digesteurs de matière organique. Le travail de ces animaux invertébrés accélère le processus de décomposition de la matière, ils réduisent le volume des déchets organiques de manière conséquente, ils favorisent une bonne aération du tas et évitent ainsi les mauvaises odeurs.

A la fin du lombricompostage, le lombricompost est séparé des lombriciens qui sont alors réintégrés au début d’un nouveau cycle de lombricompostage.

De plus le traitement des boues sur place supprime les coûts de transport liés à l’évacuation de celles-ci.

Bénéfices quantitatifs

  • Traitement par lots (4 conteneurs de 1m3) par cycle de 3 mois
  • 25m3 de boues sont traités par an sur le site de La Canourgue, mélangés à 25m3 de déchets organiques. Donc environ 50m3 de déchets sont traités sur place.
  • Approximativement, 40% du total seront transformés en lombricompost. Environ 20m3.
  • Les lombriciens sont capables de digérer par jour une quantité de matière organique équivalente à leur poids (0,3 à 0,5 g).

 

Chaque conteneur au début d’un même cycle reçoit la même quantité de boues pompées du bassin de stockage, ces boues peuvent différer en densité d’un conteneur à un autre, de la même manière que les proportions du type de matière organique utilisée pour l’épaississement (recherche actuelle du meilleur mélange).

Divers tests ont été réalisés au niveau du mélange des boues liquides avec les différents déchets organiques. Pour chaque lot de conteneurs, la même proportion boues/déchets organiques a été respectée, elle est de 50% boues - 50% déchets organiques divers (par exemple : copeaux de bois non traités, broyat de déchets verts, fumier de cheval, cartons broyés, épluchures de cantines scolaires ou autres biodéchets). Seule la proportion entre les différents déchets organiques diffère pour chaque lot de conteneurs.

Ce procédé écologique innovant a comme objectif aussi le développement d’un système compact avec un coût d’exploitation faible, adaptable à tout type de climat.

Etapes de l'initiative

LombriTek, dans cette réalisation spécifique en Lozère, intervient dans les trois rôles indiqués ci-dessous :

Financeur : gestion directe du financement européen et apport de fonds propres de l’association.

LombriTek association, en tant que membre du projet européen INNOQUA, a la responsabilité de la gestion directe des fonds européens destinés à l’installation du pilote industriel de démonstration de la technologie de Lombricompostage des boues organiques des effluents de la pisciculture. LombriTek association, est le responsable direct de cette réalisation face à la Commission européenne, mais aussi de l’assistance auprès des autres démonstrateurs du projet INNOQUA.

LombriTek association, hors financement européen, apporte des financements propres, liés à son travail direct sur le projet de La Canourgue. Ces financements impliquent l’ensemble du temps associé à des activités de conception, planification, contact avec les fournisseurs, réalisation de plans de construction, déplacements, essais et tests, fourniture des lombriciens et autres activités annexes qui ne sont pas incorporées dans le financement européen.

Partenaire : partenariat EPLEFPA – LombriTek association pour la réalisation du projet.

Confirmation de la Direction de l’EPLEFPA, de l’accord de principe d’accepter d’être le bénéficiaire du projet européen INNOQUA du programme Horizon 2020 (lettre d’appui au projet européen INNOQUA du 30/11/2017, envoyée au coordinateur du projet).

Des dossiers de demande de subventions complémentaires, ont été nécessaires pour compléter la contribution du projet INNOQUA apportée par LombriTek association pour cet ouvrage. La direction de l’EPLEFPA a fait les démarches administratives nécessaires avec l’aide de LombriTek association vis-à-vis des organismes de financement et de suivi, pour l’obtention de l’appui le plus large à un tel projet de conception-réalisation.

Prestataire : Assistance à la Maitrise d’Ouvrage (AMO).

LombriTek association, par son savoir-faire dans la conception de procédés industriels de traitement des eaux usées par lombrifiltration et de valorisation de déchets organiques par lombricompostage, joue le rôle d’assistance à la maitrise d’ouvrage, pendant la durée de la réalisation et du suivi technique des essais de validation.

Facteurs d'accélération et freins

C'est une première dans la filière aquacole même si en 2002, la possibilité de lombricomposter les boues de pisciculture avait fait l'objet d'une étude de l'Association de Développement de l'Aquaculture et de la Pêche en Rhône-Alpes. Dans le contexte socio-économique de l'époque, la solution n'avait pas été jugée pertinente économiquement parlant ; de plus, sa mise en place sur des piscicultures se heurtait systématiquement à des blocages réglementaires liés au risque inondation.

Depuis les sensibilités ont changé, l'épandage des boues dans leur ensemble pose un certain nombre de problèmes non résolus. Les essais réalisés présentaient l'inconvénient de s'intéresser à la gestion d'une problématique à l'échelle individuelle (l'exploitation piscicole).

Les alternatives à l'épandage sont rares, il existe :

  • l'incinération : écologiquement contestable ;
  • l'épandage : dépendance du producteur de la boue vis à vis du tier "épandeur" et vulnérabilité réglementaire du producteur qui est face à une responsabilité réglementaire réelle mais en pratique peu maîtrisable. Cette solution est aussi discutable d'un point de vue environnemental (respect cahier épandage, voisinage...)
  • le transfert des boues vers la station d'épuration -> induit un transport et probablement un épandage ;
  • le compostage classique : difficilement envisageable dans le contexte de l'exploitation du LEGTA (manque de surfaces) ;
  • la solution choisie est celle qui induit le moins de transport et elle est la seule à proposer la valorisation en produit et non l'évacuation de déchets.

Le projet de Lombricompostage proposé s'appuie sur une gestion collaborative de déchets à l'échelle de la collectivité (traitement des rejets piscicoles et traitement des déchets verts du secteur).

Par ailleurs, LombriTek s'est fait connaître grâce au projet européen Recyclaqua (programme Life-environnement 2003-2006). Ce projet a permis de construire une Lombri-station pilote sur la commune de Combaillaux (Hérault).

Il s’agit du premier pilote industriel en Europe de ce nouveau procédé innovant de traitement des eaux usées domestiques par Lombrifiltration – Lombricompostage sans production de boues d’épuration. Ce procédé est destiné aux petites et moyennes collectivités. La Commune de Combaillaux, avec l’assistance des partenaires de ce projet européen a également créé, au sein même de la Lombri-station, une filière de traitement des déchets solides (refus de tamisage). Ce traitement fait partie intégrante des processus de la Lombri-station (zéro déchet organique en sortie de station).

Notre proposition porte essentiellement sur l’utilisation de lombriciens (vers de terre) du Genre Eisenia sp pour le développement d’un procédé visant à :

  • éliminer une partie importante des déchets organiques, issus de refus de tamisage en entrée de tout type de station d’épuration d’eaux usées, par lombricompostage optimisé ;
  • recycler et valoriser la fraction organique restante (après lombricompostage) en séparant les matières organiques des matières inorganiques de ces déchets solides initiaux ;
  • assurer une biosurveillance écotoxicologique de ces déchets organiques par observation des individus (lombriciens) et par analyse de leurs bioteneurs en polluants chimiques (métaux lourds, pesticides, génotoxiques) ;
  • obtenir un déchet inorganique débarrassé de toute matière organique, afin de faciliter, par d’autres procédés, leur valorisation ou leur élimination ;
  • déboucher sur une procédure économique de recyclage-valorisation de ces déchets ; procédure facilement applicable pour un usage raisonnable au niveau d’une commune.

Depuis 2006, l’équipe de LombriTek a travaillé sur l’optimisation technique et économique du procédé. Elle continue actuellement d’assurer le suivi de la Lombri-station de Combaillaux en participant activement dans les étapes de validation industrielle de ce système, en valorisant notamment les compétences acquises au niveau technique pour son amélioration. Cette collaboration avec la collectivité permet d’intégrer et de valider une partie des améliorations et évolutions définies dans le cadre du programme de Recherche & Développement de LombriTek.

Domaines d’activités

  • Agriculture
  • Alimentation
  • Recyclage

Ressources

  • Eau
  • Biodéchet
  • Compost

Moyens techniques

Système de traitement des boues de la Ferme Aquacole en deux phases :

Phase 1 (Abri) : pompage des boues liquides, épaississement avec des copeaux de bois non traités, puis malaxage avec des déchets verts broyés et macération sur site pendant 2 semaines.

Phase 2 (Hangar) : compostage thermophile (fermentation chaude) sans vers de terre pendant 2 semaines, lombricompostage (maturation) avec des vers de terre pendant 10 semaines, puis récupération du lombricompost par criblage (maillage de 5 mm).

Deux types de lombriciens sont utilisés, spécifiquement sélectionnées et élevées pour le lombricompostage de déchets organiques : l’Eisenia fetida et l’Eisenia andrei

Dispositifs, outils ou méthodologies

La réalisation d’une Lombricompo-station de traitement de boues des effluents de la pisciculture

  • Préparation des plans d'exécution, programme détaillé des travaux et justification des solutions techniques retenues ; accompagnement méthodologique ; assistance administrative et aide à la programmation.
  • Recherche de fournisseurs de matériels et contact avec des entreprises locales, élaboration des cahiers des charges.
  • Préparation des cahiers des charges pour les laboratoires d’analyse et élaboration du dossier Normes lombricompost de boues (NFU 44-051).
  • Participation aux essais sur site et réunions de travail avec tous les intervenants.
  • Vérification de l’avancement des travaux et de leur conformité. Assistance au maître d’ouvrage aux opérations de réception.
  • Rapports intermédiaires et rapport final de la réalisation (en français et en anglais). Rapport photos du site.
  • Conception et élaboration d’une présentation technique du démonstrateur du démo-site en 3D et organisation de réunions publiques éventuelles (diaporama).
  • Participation à la formation de techniciens et d’élèves sur le procédé de lombricompostage des déchets des effluents de la pisciculture.
  • Maintenance d’un élevage de vers de terre pour l’inoculation des bacs de lombricompostage de boues.

Moyens humains

LombriTek association a mis à disposition du personnel qualifié (deux ingénieurs) pour cette activité (hors financement européen). Cette prestation a été rémunérée en partie, par les subventions apportées par les financeurs locaux.

Autres intervenants

  • Directeur d’exploitation de la Ferme aquacole

  • Deux techniciens de la Ferme aquacole

  • Stagiaires BTSA gestion et maîtrise de l'eau, du LEGTPA Louis Pasteur

Perspectives

Cette initiative a une vocation pédagogique d’influence nationale et internationale. Le but est de servir d’exemple pour la création d’autres sites similaires.

De plus l’objectif est d’arriver à une qualification du lombricompost conforme à la norme NFU 44-051 (agriculture biologique).

Financeurs

  • Europe Programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 (projet INNOQUA)

  • Région Occitanie

  • Agence de l’Eau Adour-Garonne

  • Département de la Lozère

  • SDEE de la Lozère

  • EPLEFPA de la Lozère

  • LombriTek association

Coûts de l'initiative

195217
 Bioéconomie circulaire
  Boue aquacole
  Déchet organique
  Innovation environnementale
  Lombricompostage
  Procédé écologique
  compost

Modérateur

  • Jules Bretillot

    Chargé de missions

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