Les inquiétudes environnementales provenant de la manutention de grandes quantités de fumier venant des opérations de bétail ont mené à une réexamination critique des pratiques courantes de gestion de fumier et à l’exploration de stratégies nouvelles et innovatrices permettant de gérer le fumier/lisier de façon économique et respectueuse de l’environnement. L’approche de séparation liquide-solide du fumier/lisier offre plusieurs avantages : plus de facilité à la manutention et au transport, une réduction des taux de chargement pour les systèmes de traitement pour liquides, et plus d’options pour manutention et la gestion des composantes solides et liquide du fumier/lisier. De plus, en prévenant le mélange des composantes solides et liquides, plusieurs bénéfices peuvent être atteints, tels que la réduction du déséquilibre des éléments fertilisants du fumier en séparant de façon efficace le phosphore dans les composantes solides et l’azote dans les composantes liquides, la réduction potentielle du risque de transmission de pathogène et de contamination de l’eau, et la création d’opportunités importantes pour réduire les émissions de gaz et d’odeur. OBJECTIFS DU PROJET – Le but de ce projet est de développer un système de manutention de fumier/lisier qui peut faciliter la gestion et la manutention des éléments fertilisants du fumier, particulièrement pour le phosphore et l’azote, tout en réduisant les émissions odorantes. Un nouveau design d’enclos a été élaboré où la section de caillebotis (plancher latté) est remplacée par un tapis roulant incliné (TR). En utilisant la gravité seule, le système peut séparer l’urine des fèces de façon efficace, et ce immédiatement après l’excrétion. En faisant fonctionner le tapis roulant à des intervalles prédéterminés, les fèces peuvent être évacués de l’enclos fréquemment et conservés en phase solide dans une structure d’entreposage séparée. La première partie du projet impliquait la construction et mis au point du design d’enclos muni d’un TR et l’évaluation de l’efficacité de la séparation des composantes liquides et solides. Pour cette phase, un montage expérimental avec le système de design d’enclos TR a été développé et installé aux installations de l’Institut de Recherche et de Développement pour l’Agri-environnement (IRDA) au Québec et des tests ont confirmé l’efficacité du système TR pour séparer les composantes de fumier/lisier ainsi que les éléments fertilisants ciblés. La deuxième phase, effectuée au PSCI, consistait en une évaluation de l’impact du système TR sur les émissions gazeuses et odorantes. Deux salles environnementales au PSCI représentant des salles d’engraissement typiques ont été équipées : l’une avec un système de disposition de fumier/lisier conventionnel (caillebotis partiel avec entreposage du lisier dans un dalot), et l’autre avec le système TR au lieu des caillebotis (voir Figure 1). Le TR avait une pente de 10% vers la section de plancher plein, et fonctionnait à une vitesse de 0,85 m/min pour 3 minutes à 30 minutes d’intervalles pour déplacer les excréments solides à un bassin de collection placé sous la partie élevée du tapis. L’urine et les autres liquides déposés sur le TR s’écoulaient de façon continue vers le côté le moins élevé du TR, et se déversaient dans un réservoir fermé. Un dispositif de lavage avec une brosse cylindrique placée sous le milieu du tapis a été employé pour laver le dessous du tapis lorsque le système TR était activé.
Résultats des essais complétés – Des essais de quatre semaines chacun ont été réalisés, dans lesquels huit porcs femelles pesant de 20 à 25 kg ont été amenés dans chaque salle. Les émissions de gaz et odorantes ont été évaluées de façon hebdomadaire. Les indicateurs de performance des porcs ont aussi été mesurés (Tableau 1). En général, les porcs dans les deux salles ont démontré une croissance moyenne, et aucun avantage de croissance majeur n’a été observé entre les deux salles en ce qui a trait au gain quotidien et à la prise alimentaire durant les deux essais complétés. Deux essais supplémentaires seront effectués.
Production de fumier/lisier et usage d’eau – La production de fumier/lisier dans les deux salles a été évaluée de façon hebdomadaire et est présentée au Tableau 1. Les solides et liquides combinés dans la salle TR étaient plus élevés de 60% (ou d’environ 34 kg) que le lisier amassé dans la salle conventionnelle durant Essai 1, mais ce nombre s’est subséquemment réduit à 24% (15 kg) durant Essai 2. Durant la majorité des semaines, l’urine amassée (liquide) de la salle TR était à elle seule en plus grande quantité que le mélange de lisier amassé dans la salle conventionnelle. Aucune explication immédiate pour cette observation n’était évidente, mais des tendances similaires ont été observées durant les essais de Phase 1 exécutés à l’IRDA. Une explication possible est un usage d’eau relativement plus élevé dans la salle TR comparativement à celui de la salle conventionnelle, et le transfert d’eau de l’unité de lavage au bassin de ramassage d’urine lorsque le TR était lavé. Concentrations d’odeurs et de gaz – Les concentrations de gaz ont été évaluées de façon continue dans les deux salles; les moyennes des valeurs hebdomadaires pour le NH3 et le CO2 durant les deux essais sont présentées au Tableau 1. Les valeurs à l’entrée d’air ont été jugées similaires pour les deux salles, dû au fait qu’il n’y avait qu’un seul conduit d’approvisionnement, lequel est séparé et dirigé vers l’entrée d’air de chaque salle. En général, les valeurs de NH3 et de CO2 étaient légèrement plus élevées pour la salle conventionnelle si on les compare aux valeurs observées pour la salle TR. Cependant, l’air provenant du conduit d’entrée d’air avait des niveaux non négligeables de NH3, ce qui est possiblement causé par les gaz émis par les ventilateurs des salles d’engraissement adjacentes qui se mélangent à l’air alimentant l’entrée d’air pour les deux salles. À chaque semaine, des mesures de niveaux de H2S ont été prises durant une journée entière en utilisant des moniteurs Draeger PacIII. Les résultats ont démontré que les niveaux de H2S dans les deux salles étaient sous la limite de détection (<1 ppm H2S) des moniteurs de H2S. Cependant, les mesures de deux réservoirs de 80-L (remplis à chaque semaine d’un échantillon de 10-L pour l’un de lisier de la salle conventionnelle et pour l’autre d’urine/liquides de la salle TR) pris après la 4e semaine ont montré des sommets de concentration de H2S à 68 ppm pour le réservoir de lisier et à 14 ppm pour le réservoir urine/liquides (le contenu des deux n’avait pas été altéré/mélangé). Les réservoirs pour le lisier et l’urine/liquides ont été agités pour 1 min. et les mesures prises après ont démontré des sommets de concentration de H2S à 22 ppm et à 13 ppm, respectivement. Des deux échantillons d’odeur ont été prélevés de l’entrée d’air et deux autres de l’air d’échappement de chacune des deux salles pour pouvoir mettre en facteur la concentration d’odeur de l’air approvisionné et évaluer la concentration d’odeur dans l’air évacuée de chaque salle. La concentration moyenne d’odeur, exprimée en unités d’odeur par m3 d’air échantillonné, provenant de la salle conventionnelle était environ 12% plus élevée que celle provenant de la sortie d’air de la salle TR (voir Figure 2). De plus, les niveaux hédoniques étaient bas pour les deux salles (i.e., moins de 5 sur une échelle de 9 points), ce qui indique que l’odeur était considéré désagréable. Après que tous les tests aient été effectués et que toutes les données aient été recueillies, alors les procédures pour une analyse statistique appropriée seront exécutées pour pouvoir déterminer de façon définitive l’impact de ce système de manutention du fumier/lisier sur les émissions de gaz et d’odeur. Conclusion - Les données disponibles en ce moment indiquent que le nouveau concept de design d’enclos a : - permis de séparer efficacement les composantes liquides et solides du fumier/lisier au niveau des enclos, mais que la masse totale combinée des éléments séparés est plus élevée que le lisier total d’un enclos conventionnel sur caillebotis partiel; – aucun effet négatif sur la performance de croissance des porcs; – a donné des niveaux réduits de H2S pour les liquides amassés séparés comparativement au lisier, mais n’a apparemment qu’un effet négligeable pour la réduction des niveaux d’ammoniac et d’odeur. Ces observations seront vérifiées après que tous les essais soient complétés et que des tests statistiques appropriés soient effectués. Remerciements - Nous remercions l’IRDA et l’Association du Ciment du Canada pour leur appui financier. Des subventions stratégiques provenaient du Saskatchewan Pork Development Board, Alberta Pork, Manitoba Pork Council et Saskatchewan Agriculture and Food.