Potentiel méthanogène et composition chimique des déjections porcines, avicoles et bovines - Pascal Levasseur, Vincent Blazy, François Gervais ...
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Potentiel méthanogène et composition chimique
Avec le soutien de
des déjections porcines, avicoles et bovines
Pascal Levasseur, Vincent Blazy, François Gervais, Olivier Azam,
Bastien Zennaro, Sevan Kabakian, Hélène Carrere
Introduction
• Nécessité de bien connaitre le potentiel méthanogène (PM) des
déjections animales :
– pour dimensionner une unité de méthanisation notamment celles
fonctionnant essentiellement avec ce type d’intrant
– Contribution connaissance des facteurs de variation de ces PM
• Collecte de 160 déjections animales par les 3 ITA (Ifip, Idele,
Avec le soutien de
Itavi)
• Analyses physico-chimiques et PM: INRAE transfert
• Appui scientifique: INRAE Narbonne
• Etude intégrée dans un projet plus global: Améliorer le bilan
environnemental des élevages (Abile2), financé par FAM
Matériel et méthodes
• Prélèvements en élevages de production et en stations
expérimentales
• Facteurs de variation
– Espèce et la catégorie d’animal
Avec le soutien de
– Mode d’élevage, quantité de substrats ligno-cellulosiques
– Fraicheur
– Critères spécifiques/filière : type d’alimentation/niveau de
production (VL) – Co-produits de traitement (monogastriques)
Résultats-discussion: Composition physico-chimique
• Teneur moyenne en matière sèche: 23,4 %
(de 3 à 58,6 %)
– Lisier: 7,9 % (de 3 à 12 %)
– Solide: 31,2 % (de 15,5 % à 58,8 %).
• Teneur moyenne en matière organique: 18,9
Avec le soutien de
% de la MB (de 2 à 48,9 %)
– 81 % de la MS
• Ensemble des éléments de composition (MS,
MO, NTK, Nammo, P2O5, K2O, SO3)
téléchargeable (lien en fin de présentation)
• Résultats venant compléter utilement la
brochure du RMT Elevage et Environnement
. Levasseur P., Soulier A., Lagrange H., Trochard R., Foray S., Charpiot A., Ponchant P. et Blazy V., 2019. Valorisation agronomique des
effluents d’élevages de porcs, bovins, ovins, caprins, volailles et lapins. RMT Elevage et Environnement, Paris, 83 p.
Potentiel méthanogène (sur matière brut) des principales
Nm 3
180CH /t4
déjections animales
matière brute
160
. PM de 4,5 à 155 Nm3 CH4/t MB
140 . « Continuum » de valeurs entre 4,5 et 71 Nm3 CH4/t MB puis rupture
. Ratio de 35 entre le PM min et max
120 . Contraste lisier/solide hormis lisier frais de canard à rôtir
. Forte variabilité au sein de certaines catégories d’effluent
100
80
Fumiers
Avec le soutien de
60
40
Lisiers
20
0
Lisier truie Lisier de Lisier de Lisier de Lisier frais FM de Fumier Lisier frais FTC FMC de FTC vache Fumier Fumier acc. Fumier Fécès porc Fumier Fumier
gestante porc canard à vache de vache raclage raclé de de canard à génisses raclage allaitante raclé frais porc canard prêt charcutier - poulet de poulet de
(n=4) charcutier rotir - en laitière - en laitière vache truie sur rôtir (n=10) (n=4) vache (n=4) de truie charcutier à gaver - raclage en chair sur chair - fin
ss pré- fosse (n=8) fosse (n=7) (n=8) laitière fumière laitière gestante sur fumière fin de lot V (n=3) fumière de lot
fosse (n=4) (n=4) (n=4) (n=4) (n=4) (n=4) (n=6) (n=8) (n=12)
Ruminant Porcin Avicole
Lien entre PM (sur MB) et teneur en matière sèche
Nm3 CH4/t
matière brute . Bonne corrélation (R2 = 0,88) entre PM et teneur en MS
. R2 = 0,91 entre BMP et teneur en MO
200 . Dilution premier facteur de variation du BMP
180
160
Avec le soutien de 140
120
100
80
60
40 y = 109,47x2 + 167,55x
R² = 0,88
20
0
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%
Potentiel méthanogène (sur matière organique) des
Nm3 CH4/t
matière
organique
principales déjections animales
450 . Ratio de 2,6 entre le PM min et max Effluent frais
. PM moyen de 275 Nm3 CH4/t MO
400
. Mais compris entre 150 et 400 Nm3 CH4/t MO
350 . Des variabilités parfois élevées pour des raisons connues
(effet alimentation, niveau de production) ou non
300
250
200
Avec le soutien de
150
100
50
0
Lisier truie FTC Fumier Fumier FTC vache Lisier de Fumier Lisier frais FMC de Fumier Fumier FM de Fumier Lisier de Fécès porc Lisier de Lisier frais
gestante génisses acc. porc raclé de allaitante vache canard de vache raclage poulet de raclé frais raclage poulet de porc charcutier canard à de canard
(n=4) (n=4) charcutier truie sur (n=4) laitière - prêt à laitière vache chair sur de truie vache chair - fin charcutier - raclage rotir - en à rôtir
sur fumière en fosse gaver - fin (n=8) laitière fumière gestante laitière de lot ss pré- en V (n=3) fosse (n=8) (n=10)
fumière (n=4) (n=7) de lot (n=4) (n=8) (n=4) (n=4) (n=12) fosse (n=4)
(n=4) (n=6)
Ruminant Porcin Avicole
Lien entre DCO et le PM (sur MO) des déjections animales
Nm3 CH4/t
matière
organique
180
. 194 Nl de CH4/kg DCO (R2 = 0,96)
160 . Biodégradabilité de 55 % sur la base d’une production
théorique de 350 Nl de CH4/kg DCO
140 . Perte de biodégradabilité au cours du stockage, ex: du
fumier accumulé de porc charcutier après 2 mois de stockage
120
113 Nl de CH4/kg DCO biodégradabilité de 32 %
100
Avec le soutien de
80
60
40 y = 0,194.x
R² = 0,96
20
0
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Perte de PM au stockage
. Perte de PM élevée pour les lisiers de porcs et de bovins
Effet stockage + vraisemblablement effet ensemencement
. Perte légèrement plus modérée pour les fumiers (truie et VL)
Fumier accumulé déjà perdu du PM en cours d’accumulation ?
Quideau et al (2014): perte de 28 % du PM sur fumier acc. VL mais seulement 11 % sur fumier raclé de VL
. Peu de perte de PM sur fumier poulet de chair: à peine plus de 1 mois de stockage
Nm3 CH4/t . Pas de perte PM sur lisier de canard
matière pH de 5,9: inhibition méthanisation ?
organique
500
450 =
400
Avec le soutien de 350 -7%
300
250 - 57 % - 45 %
200 - 27 % - 68 %
150
100
50
0
lisier frais Lisier de Fumier Fumier Fumier Fumier Lisier frais Lisier de Fumier de Fumier Lisier frais Lisier
de porc fosse raclé frais raclé truie accumulé acc. de de vache vache poulet de poulet de de canard stocké
charcutier profonde truie plus de 2 frais de vache laitière laitière chair fin chair fin à rôtir (160 jours)
(n=2) plus de 4 (quelques mois de vache laitière au (n=8) après 4 de lot de lot > 1 (n=12) de canard
mois de heures - stockage laitière champs > mois de (n=4) mois de à rôtir
stockage n=4) (n=2) (n=2) 2 mois stockage stock. (n=4)
(PC - n=2) stock. (n=2) (n=4)
(n=2)Conclusions
• Composition et PM des effluents d’élevage très contrastés
• Bonne corrélation du PM avec la MS et la DCO
• Pertes au stockage, également très contrastées, interaction
avec d’autres critères (nature de l’effluent/mode de
Avec le soutien de
production, ensemencement…), aux effets complexes
• Privilégier des effluents frais dans l’intérêt du méthaniseur
et pour réduire les émissions directes de GES
• Bdd téléchargeables:
– https://ifip.asso.fr/base-de-donnees-abile/
– https://ifip.asso.fr/base-de-donnees-methasim/Partenaire de vos innovations
Pascal.levasseur@ifip.asso.fr
+33 (0)2 99 60 45
07 62 53 74 68
IFIP – le Rheu
Ifip Institut du porc
www. ifip.asso.frVous pouvez aussi lire
