SMART AGRI-APIVALE - Approche intégrée des filières de valorisation des effluents organiques

SMART AGRI-APIVALE - Approche intégrée des filières de valorisation des effluents organiques

Les cofinancements

Description du projet

Au cours des dernières décennies, la production de déchets et d’effluents organiques n’a cessé de croître en France, et au-delà, dans la plupart des pays industrialisés. Ces augmentations de flux sont liées, d’une part, à des phénomènes entraînant des augmentations de production à la source (intensification des pratiques d’élevage, industrialisation des filières de production agro-alimentaire, mise en place de procédés de traitement induisant la production de déchets organiques tels que les boues d’épuration, …) et d’autre part à la mise en place de nouvelles collectes (collecte de déchets verts, de biodéchets, …). Pendant de nombreuses années, « gérer » les déchets organiques a principalement consisté à s’en « débarrasser » à moindre frais, efforts et nuisances. Cependant, la prise de conscience environnementale, la pression de plus en plus forte sur les ressources non renouvelables et la volonté de retour à des modèles économiques plus circulaires sont venus bousculer cet ordre établi. Le défi est de taille puisqu’il s’agit de convertir des filières de traitement, voire d’élimination, de déchets en des filières de valorisation de produits. C’est dans ce cadre qu’émergent actuellement les filières de valorisation des effluents et des déchets organiques.

Le rôle majeur des effluents d’élevage dans les flux d’azote et de phosphore (la rétention d’azote par les animaux étant ≤ à 30%, on retrouve environ 70% de l’N ingéré dans les déjections) et dans les impacts environnementaux associés (en moyenne 50% de l’azote est perdue à ce stade sous différentes formes polluantes dans l’atmosphère et l’eau) montre également la nécessité d’améliorer l’efficience globale du système vis-à-vis de ces nutriments. Enfin, l’évolution de la qualité des sols notamment vis-à-vis des teneurs en matières organiques conduit également à s’interroger sur le retour au sol des déchets à travers des filières de traitement adaptées (compostage notamment) et à s’interroger sur la place des résidus de culture dans les filières de méthanisation.

Toutefois, les filières de valorisation des déchets et des effluents organiques, en particulier ceux issus des élevages, depuis leur production jusque leur valorisation énergétique ou agronomique implique de très nombreux processus biologiques, biochimiques ou biophysiques qui vont générer des émissions vers l’environnement et au final modifier la disponibilité des nutriments pour les cultures et la fertilité des sols. Une meilleure connaissance de ces différents processus et de leurs facteurs de variations est indispensable à la fois pour mieux les quantifier (dans une optique d’évaluation environnementale) et les maîtriser (dans une optique de réduction des impacts sur l’environnement). Le double enjeu économique et environnemental pour les systèmes de production animale de l’ouest est donc, d’une part, de réduire l’utilisation d’intrants extérieurs à travers un meilleur recyclage de la matière organique, des nutriments et de l’énergie présents dans les effluents organiques et, d’autre part, de limiter les pertes vers l’environnement et la contribution des effluents à la dissémination des agents microbiens, des gènes d’antibiorésistance ou des résidus médicamenteux.

La nécessité de prendre en compte les aspects énergétiques mais également les nutriments et le retour au sol de la matière organique résiduelle montre la complexité des systèmes étudiés. Cette complexité réside principalement dans :

• La composition intrinsèque des substrats étudiés en termes d’hétérogénéité, de compositions biochimique et biologique et de structures microscopique et macroscopique
• D’interaction et d’interdépendance avec l’amont (élevage et autres producteurs de déchets) et l’aval (cultures, sol et utilisateurs d’énergie)

Au niveau agricole, ces interactions se situent principalement à l’échelle de l’exploitation mais les solutions à l’échelle des territoires apparaissent comme des alternatives intéressantes et à étudier. Elles nécessitent d’augmenter encore d’un cran le niveau de complexité des systèmes et de ne plus travailler seulement à l’échelle de l’opération unitaire mais sur l’ensemble de la filière et du territoire.

Le projet de CPER APIVALE a été construit collectivement par l’INRA, l’Irstea, l’ANSES et l’UBS afin de permettre un renforcement coordonné des équipements et des infrastructures de recherche aux échelles dites du laboratoire et intermédiaire. Un groupe de travail autour de la thématique « approche intégrée de la valorisation des effluents organiques » APIVALE a été constitué. Différents sous-groupes ont été créés et se sont réunis afin de faire l’état des travaux, projets et moyens sur le périmètre du groupe de travail, de définir les enjeux de recherche et développement dans ce périmètre et sur ces bases, affiner les besoins d’investissement et de synergie. La structuration sous forme de GIS (groupement d’intérêt scientifique) a été actée par les différentes tutelles. Ce GIS doit permettre de poursuivre la dynamique initiée autour d’une thématique défendue par le Laboratoire et d’un intérêt socio-économique majeur pour le Grand Ouest, et de développer des recherches d’envergure autour de la thématique.

Ces différents équipements seront utilisés dans le cadre d’études réalisées en lien avec notre environnement socio-économique dans le cadre de thèses et de projets collaboratifs. Nous pouvons notamment citer la thèse de Monsieur Xiaojun Liu qui doit démarrer en octobre 2016 portant sur l’hygiénisation de déchets par technologie électrique (financement ARED/CD56) en partenariat avec la SEM LIGER (société d’économie mixte Locminé Innovation Gestion des énergies Renouvelables).
L’ambition du projet est clairement de créer en région Bretagne une plateforme à vocation nationale et internationale permettant de fédérer dans le domaine de la gestion des effluents organiques à la fois les compétences scientifiques disponibles régionalement, avec leurs réseaux, et les infrastructures nécessaires à la recherche et au transfert de technologie.