1149 mise point-procedes_traitement

Juin 2003
CCoommppttee rreenndduu ffiinnaall 22003333330088
Département Techniques d’Elevage et Qualité
Service Bâtiment, Fourrages et Environnement
JJeeaann-BBaappttiissttee DDOOLLLLEE
Mise au point de procédés de traitement des
lactosérums et effluents de fromagerie en fabrication
fermière
Travaux réalisés avec le soutien financier du MENRT et du MAAPAR

MISE AU POINT DE PROCEDES DE TRAITEMENT DES LACTOSERUMS
ET EFFLUENTS DE FROMAGERIE EN FABRICATION FERMIERE.
Rapport final - (Dossier N° 00/15)
Juin 2003
ICTA pilote : INSTITUT DE L’ELEVAGE
Organismes associés : CEMAGREF, PEP CAPRIN, FERME EXPERIMENTALE DU PRADEL,
CHAMBRE D’AGRICULTURE DE SAONE-ET-LOIRE, LYCEE AGRICOLE DE MACON – DAVAYE,
INRA, SINT.
Responsable de l’étude : Jean-Baptiste DOLLÉ
INSTITUT DE L’ELEVAGE
56, AVENUE ROGER SALENGRO – BP 39
62051 SAINT-LAURENT-BLANGY CEDEX
Tél. : 03.21.60.57.91. – Fax : 03.21.60.57.96.
E-mail : jean-baptiste.dolle@inst-elevage.asso.fr
I – Objectif de l’étude
Mettre au point des techniques de traitement des effluents de fromagerie fermière et
des lactosérums, comme solution alternative aux pratiques actuellement autorisées :
stockage, épandage ou recyclage alimentaire.
Réaliser une analyse comparative de deux techniques de traitement que sont les
filtres à cultures fixées sur support gravillonnaire et le procédé SBR.
II – Motivation
Les ateliers de transformation fromagère fermière génèrent deux grands types
d’effluents, les eaux blanches issues du lavage de la machine à traire et de la
fromagerie et le lactosérum, sous produit du processus de transformation. Si la
composition des effluents de laiteries industrielles est aujourd’hui, bien connue,
encore peu de résultats sont disponibles pour le cas de petites unités de
transformation.
En 1995, La station expérimentale du Pradel a débuté une série d’expérimentations
visant à caractériser les effluents produits et à développer des solutions techniques
de valorisation et de traitement. Les analyses mettent en évidence le caractère
polluant important du lactosérum (concentration de 70 g DCO/l) comparativement
aux effluents de salle de traite (3 à 4 g DCO/l).
Ces effluents sont principalement produits par les ateliers caprins, puis les ateliers
bovins et dans une moindre mesure les ateliers ovins. Les éleveurs caprins
fromagers qui représentent 58 % des éleveurs caprins, sont au nombre de 4 800
pour un volume de lait transformé de 120 millions de litres. Les éleveurs de bovins
assurant la transformation à la ferme sont au nombre de 3 000 pour une production
de 600 millions de litres de lait. Pour les ateliers ovins, le lait transformé à la ferme
concerne 400 à 500 éleveurs.
Pour ces effluents et ceux produits sur les exploitations agricoles, le contexte
réglementaire fixe les exigences minimales à respecter à deux niveaux. Au niveau

1
national, la réglementation se rapporte aux aspects environnementaux et sanitaires
(règlement sanitaire départemental et installations classées). Au niveau européen, la
réglementation concerne la protection environnementale et plus particulièrement la
pollution des eaux par les nitrates d’origine agricole. Ces deux réglementations
interdisent le rejet direct dans le milieu naturel et impose la collecte des effluents.
Faute de solutions techniques satisfaisantes répondant à la demande des éleveurs,
de nombreux dossiers d’installation ou d’agrandissement de bâtiment ou d’atelier de
transformation sont bloqués sur le plan administratif. Plusieurs solutions sont mises
en place ici et là (rétrocession animale, stockage-épandage) mais présentent des
limites d’ordre économique ou sanitaire.
La première technique consiste à rétrocéder le lactosérum en alimentation animale.
Pour l’élevage porcin, la distribution du lactosérum ne pose aucun risque sanitaire
mais la limite au développement d’une telle pratique est liée à l’existence d’un atelier
à proximité d’une fromagerie. La rétrocession en élevage bovin et caprin se heurte
au risque sanitaire de transmission de maladies. Cette question souvent débattue
par les scientifiques reste aujourd’hui sans réponse claire et définitive. Au-delà de
ces aspects sanitaires et nutritionnels, il convient lors de la rétrocession animale de
solutionner les contraintes matérielles de collecte, de stockage et de distribution. De
plus, la rétrocession ne règle pas le devenir des eaux de lavage qu’il convient de
gérer par ailleurs d’où la coexistence d’une seconde filière parallèle.
La seconde technique repose sur le stockage et l’épandage des effluents sur les
terres agricoles. A la différence des déjections animales, cette solution ne présente
aucun intérêt pour la culture réceptrice compte tenu de la valeur fertilisante et
agronomique nulle de ce type d’effluent.
La troisième catégorie de techniques consiste à mettre au point des solutions
alternatives de traitement qui soient rustiques et économiques. La station
expérimentale du Pradel a développé en 1995 un site pilote basé sur le
développement de cultures bactériennes fixées dans des filtres garnis de
pouzzolane. De son côté, l’INRA de Narbonne a mis au point un procédé de
traitement appelé SBR (Sequency Batch Reactor), procédé à boues activées à
bassin unique et fonctionnement séquentiel. Cette station déjà utilisée pour le
traitement des eaux blanches dans quelques coopératives fromagères du Jura et du
Doubs semble prometteuse pour le traitement des lactosérums.
Face à ces différents éléments, ce projet de recherche a pour objectif de mieux
cerner le cahier des charges des besoins des éleveurs. Il doit permettre de connaître
les conditions requises pour la mise en place et le bon fonctionnement des dispositifs
de traitement, ceci afin d’optimiser leur fonctionnement et d’engager une phase de
prédéveloppement pour au final conduire une étude comparative des deux procédés
de traitement.

2
III – MATERIELS ET METHODE
3.1. Critères étudiés
L’étude des dispositifs de traitement des effluents requière l’analyse de critères
techniques et économiques de fonctionnement d’une station d’épuration.
Sur le plan technique, il convient de connaître le rendement moyen d’épuration et le
degré d’adéquation du dispositif au contexte dans lequel il est voué à être développé.
L’approche économique passe par la détermination des investissements et coûts de
fonctionnement associés au procédé de traitement.
Dans le cadre de cette étude, ces critères ont été étudiés en laboratoire (travaux sur
colonne) et en conditions réelles dans des sites expérimentaux puis dans des
exploitations caprines.
3.2. Méthode
Pour répondre aux objectifs fixés, le programme de travail a été organisé en 6 étapes
successives.
Etape 1 – Définition d’un cahier des charges des besoins des éleveurs et approche
auprès des éleveurs de la faisabilité d’une installation de traitement.
Une enquête téléphonique (annexe 1) a été réalisée par le PEP Caprin auprès de
130 éleveurs caprins de la région Rhône-Alpes. L’objectif de cette enquête visait à
caractériser la production laitière fermière caprine et la gestion des effluents de
fromageries.
Etape 2 – Transposition des données acquises sur colonnes pilotes en critères de
conception opérationnels.
Cette étape consiste à améliorer le système expérimental des filtres de pouzzolane à
partir des résultats obtenus sur les colonnes pilotes mises au point dans le cadre
d’une thèse menée au Cemagref. L’objectif de ce travail est de déterminer le
dimensionnement, les charges admissibles et les temps de fonctionnement optimaux
de cette technique.
En parallèle, le PEP Caprin a mené une étude comparative sur des micro-pilotes
(0,5 m²) garnis de trois granulométries croissantes de pouzzolane (3/7, 6/10 et
12/17). L’objectif est d’apprécier le phénomène d’accumulation de matière organique
et de colmatage en fonction de la granulométrie.
Etape 3 – Suivi des sites expérimentaux.
Le site expérimental du Pradel sur lequel est installé un système avec filtre
pouzzolane a fait l’objet de campagnes de mesure en septembre 1999 et en juin
2000. Ces mesures correspondant à 10 périodes de 24 heures ont été réalisées par
le Cemagref sur la base d’échantillonnage représentatif du fonctionnement et des
paramètres physicochimiques (pH, MES, MO, DCO, N total, …) (annexes 2 et 3). Le
site expérimental de Mâcon où a été installé en juillet 2002 un procédé SBR, a fait

3
l’objet d’un suivi en continu sur 6 mois consécutifs par l’INRA en collaboration avec le
Cemagref sur la base des mêmes critères physicochimiques. L’objectif des suivis sur
les sites expérimentaux est d’appréhender les performances épuratoires.
Etape 4 – Choix des sites de prédéveloppement et réalisation des dispositifs de
traitement.
Suite à l’enquête menée par le PEP Caprin sur un échantillon de 130 éleveurs, huit
puis quatre ont été retenus pour l’installation du procédé avec cultures fixées sur
pouzzolane. Les critères de choix des élevages sont mentionnés dans le paragraphe
3.4. Deux visites techniques associant le PEP Caprin, l’Institut de l’Elevage et le
Cemagref ont été organisées afin d’établir un diagnostic de l’exploitation (taille,
production laitière et fourragère, type de rejet, système de gestion utilisé, …) et de
finaliser le projet de construction de la station de traitement.
Dans un but comparatif, deux techniques de construction des procédés de traitement
ont été proposées aux éleveurs : bassin filtrant en silos béton et en silos métalliques.
La configuration des sites, les goûts des éleveurs pour une technique constructive
ont amené deux éleveurs (07 et 26) à opter pour les silos métalliques, les deux
autres pour les silos béton. Le comité de pilotage a dimensionné les ouvrages de
traitement selon la grille de charge appliquée établie suite à l’étude sur colonne et
sur site expérimental (paragraphe 4.3.4.). Il a consulté les différents fournisseurs de
matériaux pour établir des devis, élaborer les plans de construction des stations afin
de visualiser les étapes des travaux et l’agencement dans l’espace des différents
composants (DOLLE, FREY, SABALCAGARAY – 2001). Les chantiers (mis en
œuvre par les éleveurs) ont débuté en septembre 2001.
Les aléas climatiques ont contraint les éleveurs à stopper les travaux en décembre.
Les chantiers ont été achevés en mars – avril. Le comité de pilotage a assuré la
maîtrise d’œuvre et a effectué 4 à 5 visites de chantiers.
Etape 5 - Suivi des sites en prédeveloppement
Les sites en prédéveloppement ont fait l’objet d’un suivi analytique simplifié deux
mois après la fin des travaux. Le suivi simplifié est basé sur une prise d’échantillon
hebdomadaire pour analyse des effluents après traitement ainsi que sur des
campagnes d’évaluation des charges en entrée et en sortie. Compte tenu des dates
de fin de travaux et des calendriers de production laitière, le suivi a été adapté à
chaque élevage et se traduit par un nombre de données différent d’une exploitation à
l’autre. Ces suivis ont été réalisés conjointement par le Cemagref et le PEP Caprin.
Etape 6 – Synthèse des résultats et analyse comparative des procédés de traitement
L’analyse des résultats permet de statuer sur les capacités épuratoires des procédés
ainsi que sur la faisabilité technique et économique de mise en œuvre en
exploitation.
3.3. Variables mesurées
Pour répondre aux critères étudiés relatifs au rendement épuratoire les variables
suivantes ont été mesurées sur les effluents entrants et sortants :

4
- Volumes d’effluents
- pH
- DCO brute, MES, azote Kjeldhal
- Volumes de boues
Pour les aspects technico-économiques, chaque site de prédéveloppement a été
étudié au travers des variables suivantes :
- coûts de mise en oeuvre
- temps de travaux liés à la construction
- coûts de fonctionnement
- adéquation du procédé avec les conditions d’élevage et de milieu
3.4. Choix des sites expérimentaux et de prédéveloppement
Deux sites expérimentaux ont émis le souhait auprès du comité de pilotage d’installer
un dispositif de traitement des effluents de fromagerie.
La station expérimentale caprine du Pradel, impliquée dans cette problématique
depuis 1995 a été retenue pour le suivi du procédé de traitement type pouzzolane.
Le lycée agricole de Mâcon, également pressenti, a fait l’objet d’une étude technico-
économique portant à la fois sur le procédé SBR et sur le procédé cultures fixées sur
pouzzolane. Compte tenu des éléments techniques et financiers (coût important de
réalisation du procédé avec pouzzolane en marché public 58 745 €), le comité de
pilotage a retenu l’installation du procédé SBR.
Quatre sites de prédéveloppement ont été sélectionnés par le comité de pilotage
suite à l’enquête réalisée dans 130 exploitations de la région Rhône-Alpes et à un
diagnostic mis en œuvre dans 8 exploitations. Les critères de choix des exploitations
sont les suivants :
Motivation
L’éleveur devait être particulièrement sensible à la gestion des effluents de son
atelier et témoigner d’une forte motivation.
L’éleveur s’engageait à participer financièrement à la mise en place du dispositif.
L’éleveur se sentait capable de réaliser les travaux en autoconstruction.
Nécessité
L’éleveur pratiquait le rejet direct des eaux blanches et du lactosérum dans le milieu
naturel sans aucun système de prétraitement.
Faisabilité
La disponibilité en place, la situation topographique et la configuration du site
devaient être favorables à la construction du dispositif.
Altitude – climat
Les paramètres climatiques, en particulier la température et l’altitude, ont été pris
comme facteur d’estimation de rigueur du climat. Une limite de 800 m d’altitude a été
fixée sachant que le système n’est pas adapté aux zones fortement gélives.

5
Sur les quatre éleveurs retenus, trois sont localisés en Rhône-Alpes et un en Saône-
et-Loire. Les caractéristiques des sites expérimentaux et de prédéveloppement sont
présentées dans le tableau 1.
Elevages
Nbre
chèvres
Production au
pic de lactation
(l/jour)
Période
de pic
Altitude
(m)
Effluents
07 70 150 Mai 750
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
Effluents domestiques
26 80 210 Octobre 500
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
69 140 400 Oct/mars 680
Fromagerie
Lactosérum
71 120 490 Mars -
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
PRADEL 120 600 Mars 250
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
Effluents domestiques
MACON 160 450 Octobre -
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
Tableau 1 : Caractéristiques des sites expérimentaux et de prédéveloppement.
Pour des raisons techniques liées à l’élevage (mauvais rapport taux butyreux/taux
protéique dans la ration alimentaire), à la transformation (présence importante de
caillé dans les effluents) et au dispositif de traitement (dysfonctionnement des
asperseurs et des pompes), le site de prédéveloppement de la Saône-et-Loire (71)
n’a pu être retenu pour les suivis. Ces problèmes ont été résolus pour la nouvelle
lactation qui a débuté en janvier 2003.
IV – RESULTATS ET DISCUSSIONS
4.1. Etat des lieux et besoins des éleveurs
En 2001, le PEP Caprin a sollicité 132 exploitations de Rhône-Alpes pour répondre à
un questionnaire téléphonique portant sur la gestion des effluents de fromagerie
fermière (annexe 1).
! Echantillon
L’échantillon enquêté couvre les huit départements de la région et est constitué
d’exploitations de tailles comprises entre 20 et plus de 100 chèvres.

6
! Nombre d’exploitations enquêtées par département
Ain Ardèche Drôme Isère Loire Rhône Savoie Haute-Savoie
17 20 20 8 18 20 13 16
! Taille des exploitations enquêtées
Exploitations de 20 à 50
chèvres – catégorie 1
Exploitations de 50 à 100
chèvres – catégorie 2
Exploitations de plus de
100 chèvres – catégorie 3
41 % 46 % 13 %
" Structure des exploitations
Production moyenne annuelle de lait en litres
Catégorie 1 Catégorie 2 Catégorie 3
Moyenne de l’exploitation 23 996 43 491 114 012
Moyenne par chèvre 704 656 720
! Type de transformation
70 % des exploitations enquêtées ont une transformation de type lactique, 10 % de
type doux et 20 % de type mixte.
! Période d’interruption
Les exploitations de plus de 100 chèvres n’interrompent pas leur activité dans 69 %
des cas. Pour les exploitations inférieures à 100 chèvres, l’interruption, lorsqu’elle a
lieu, dure de 2 à 2,5 mois en général.
# Nature des rejets
! Machine à traire
90 % des exploitations disposent d’une machine à traire ; les eaux blanches de
machine à traire s’ajoutent aux autres types d’eaux blanches.
! Eaux domestiques
Dans 40 % des cas, les eaux domestiques sont séparées des eaux d’atelier et
gérées séparément (fosse septique). Dans les autres situations, les eaux
domestiques sont mélangées aux eaux d’atelier, ce qui augmente la charge
organique des effluents, mais diminue la concentration des rejets par effet de
dilution.
! Eaux blanches et lactosérum
72 % des exploitations séparent les eaux blanches du lactosérum (94 éleveurs). Les
eaux blanches sont gérées d’une part, et le lactosérum est utilisé pour l’alimentation
animale, le compostage, le sérac.

7
! Eaux blanches
Dans 88 % des cas (113 éleveurs), les eaux blanches sont gérées conjointement
(eaux blanches de machine à traire, de tank à lait et de fromagerie).
$ Systèmes de gestion des effluents
Les systèmes rencontrés présentent une très grande diversité : certains sont des
équipements, comme les fosses toutes eaux, bacs dégraisseurs, drainages
souterrains, puits perdus, fosses à purins, filtres à pouzzolane et d’autres renvoient
soit à une pratique de l’éleveur (épandage, épandage gravitaire, compostage), soit à
une simple utilisation du milieu (rejet direct, fossé, tranchées filtrantes, lagunage,
rivière, lac). Ces divers systèmes sont présents seuls ou en combinaison avec
d’autres.
Une classification basée sur la séparation ou non du lactosérum des eaux blanches
et sur la présence ou non d’une fosse toutes eaux permet d’appréhender
globalement les résultats.
Eaux blanches et
lactosérum gérés
ensemble
Eaux blanches et
lactosérum gérés
séparément
28 % des éleveurs 72 % des éleveurs
Fosse toutes eaux
34 % des éleveurs
Seule : 3
En amont d’un dispositif : 6
Seule : 17
En amont d’un dispositif : 18
Pas de fosse toutes
eaux
66 % des éleveurs
Rejet direct : 10
Réseau communal : 6
Autres : 11
Rejet direct : 11
Réseau communal : 13
Autres : 35
Tableau 2 : Mode de récupération des effluents de fromagerie.
En ce qui concerne la valorisation du lactosérum, 82 éleveurs utilisent le lactosérum
pour l’alimentation animale (porcs, chèvres, vaches, brebis, volailles), le compostage
ou la fabrication de sérac. Mais ce chiffre est à prendre avec précaution puisqu’il ne
tient pas compte des quantités de lactosérum valorisées. Ainsi, par exemple, la
distribution du lactosérum aux porcs est pratiquée par 53 des éleveurs enquêtés, ce
qui représente une proportion importante. Toutefois, les quantités de lactosérum
pouvant être consommées dépendent du nombre de porcs présents et de leur stade
de croissance. En revanche, la distribution aux chèvres recensée chez 18 éleveurs
laisse présumer que la totalité du lactosérum est ainsi valorisée.
4.2. Caractérisation des effluents à traiter et objectifs de rejet
Une caractérisation complète des effluents a été menée à la station expérimentale
du Pradel en septembre 1999 et en juin 2000 (annexes 4 et 5). Les résultats moyens
obtenus suite aux suivis en continu sur une période de 7 jours sont présentés dans le
tableau suivant.

8
Eaux Blanches
de salle de traite
Eaux blanches
de fromagerie
Lactosérum
Volume 0,7 l/ l de lait transformé 2,8 l/ l de lait transformé 0,7 l/ l de lait transformé
pH 9,2 5,1 à 6,6 4,3
DCO 2,82 g.l-1 2,9 à 11,4 g.l-1 70,3 g.l-1
MES 448 mg.l-1 766 à 840 mg.l-1 3863 mg.l-1
N total 90 mg.l-1 99 à 330 mg.l-1 1858 mg.l-1
P total 80 mg.l-1 205 mg.l-1 802 mg.l-1
P-PO4 73 mg.l-1 165 mg.l-1 -
Graisses 459 mg.l-1 161 à 260 mg.l-1 -
Tableau 3 : Caractérisation des effluents de fromageries au Pradel.
Les suivis mis en place au lycée de Mâcon de juillet 2002 à février 2003 aboutissent
à des résultats comparables à ceux obtenus sur le site du Pradel (TORRIJOS – juin
2003).
Eaux Blanches
de MAT
Eaux blanches
de fromagerie
Lactosérum
Volume 0,7 l/ l lait 1,8 à 4,4 l/ l lait 0,7 l/ l lait
DCO 13,9 g/l
N total 393 mg/l
P total 230 mg/l
Tableau 4 : Caractérisation des effluents de fromagerie à Mâcon.
Les données obtenues sur la station expérimentale du Pradel et ayant servies de
base au dimensionnement des sites en prédéveloppement, ont été comparées aux
résultats des suivis (annexe 7) mis en œuvre sur les sites en prédéveloppement. Le
graphique qui met en regard les charges journalières calculées grâce aux données
du Pradel et les charges mesurées, montre la pertinence des résultats obtenus sur le
site expérimental du Pradel.

9
y = 0,9204x
R2
= 0,889
0
5
10
15
20
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Graphique 1 : Lien entre les charges de DCO calculées et mesurées.
Compte tenu des résultats obtenus, les volumes et charges des effluents de
fromagerie à retenir sont les suivants (tableau 5).
Eaux
blanches
Eaux
blanches de
fromagerie
Lactosérum Total
Volume l/l lait 0,7 2,8 0,7 4,2
DCO g/l d’effluent 2,8 2,9 70 14,0
DCO g/l lait 2 8 50 60
Tableau 5 : Volume et charge des effluents de fromagerie.
Vu l’absence de norme de rejet pour ces stations de traitement et cette catégorie
d’élevage, le comité de pilotage a fixé des objectifs de rejet. Les concentrations
admissibles en rejet, compte tenu de la forte concentration de départ, pour la DCO,
l’azote et les MES sont respectivement de 300 mg/l, 15 mg/l et 100 mg/l.
4.3. Le procédé avec cultures fixées sur pouzzolane
4.3.1. Les principes du procédé de traitement
En 1995, le PEP Caprin a mis au point un procédé de traitement basé sur le
développement de cultures bactériennes fixées dans des filtres garnis de
pouzzolane. Installé à la ferme expérimentale caprine du Pradel, ce dispositif s’est
avéré adapté au traitement des effluents de la fromagerie.
! Les mécanismes épuratoires
Le procédé “Pradel” réside sur le principe des cultures fixées sur supports
granulaires. Dans cette filière de traitement, la pouzzolane est le support de fixation
de la biomasse aérobie qui se développe en récupérant les éléments nutritifs de
∆ : élevage 26
+ : élevage 07
◊ : élevage 69
Kg DCO mesurés
Kg DCO prévus

10
l’effluent à dégrader. Le traitement est réalisé grâce à la combinaison des
mécanismes épuratoires physiques (rôle de la pouzzolane) et biologiques (rôle du
biofilm fixé sur la pouzzolane).
Les mécanismes épuratoires physiques
Le rôle de filtration du lit bactérien est essentiellement assuré par l’activité biologique
des microorganismes, mais aussi plus simplement par voie physique grâce aux
grains de pouzzolane.
Les MES grossières sont retenues à la surface du filtre par action purement
mécanique. Les particules plus fines sont retenues par blocage entre les pores, par
interception et fixation sur les grains, ou encore par interactions chimiques de type
Van der Waals. Des réflexions théoriques appliquées aux supports granulaires
montrent que la sédimentation est le mécanisme privilégié d’élimination des
particules en suspension. La filtration s’avère particulièrement efficace, car on peut
obtenir l’élimination quasi totale de la pollution particulaire pour un effluent de
fromagerie de plus de 1,2 g l-1
de MES après quatre passages sur 80 cm de filtre à
pouzzolane (MÉNORET, 2001).
Les mécanismes épuratoires biologiques
Dans les procédés d’épuration par voie biologique, le traitement des effluents repose
sur la capacité des micro-organismes à se développer en utilisant la matière
organique comme substrat (source de carbone et d’énergie). Avec les procédés de
cultures fixées sur support granulaire, ces bactéries hétérotrophes colonisent le
support et forment un biofilm à sa surface. L’épuration se divise alors en deux
phases : une première rapide au cours de laquelle les composés organiques sont
adsorbés et stockés, et une seconde plus lente où ils sont minéralisés puis relargués
(cette phase est la plus gourmande en oxygène, qui est l’accepteur final d’électrons).
Le bon fonctionnement des filtres épurateurs passe donc par la gestion de deux
points fondamentaux : l’hydraulique, c’est-à-dire le passage de l’effluent à travers le
support, et l’aération pour l’oxygénation des microorganismes (MÉNORET, 2001).
" Fonctionnement du dispositif de traitement
La station de traitement du Pradel fonctionne avec le procédé aérobie de culture
fixée sur gravier. Le support utilisé est la pouzzolane tamisée avec une maille de
7 mm, ayant une granulométrie moyenne de 3 mm - "pouzzolane 3/7". Ce matériau a
été retenu notamment à cause de son faible coût lié à l’existence d’une carrière de
pouzzolane à proximité du site du Pradel. Il offre également des qualités
intéressantes pour la fixation de la biomasse1
.
La conception de la station a été basée sur la production moyenne journalière de
pollution carbonée. La surface de 54 m² a été déterminée pour traiter une charge
journalière moyenne de 19,2 kg de DCO correspondant à un volume de 1 600 litres
d’effluent avec une concentration moyenne de 10 à 15 g DCO/l. La charge moyenne
journalière appliquée est de 355 g/m² soit 285 g/m³. En période de pic de lactation,
1
des mesures effectuées au CEMAGREF de Lyon montrent, pour un volume de support identique, une fixation
de biomasse deux fois plus importante sur pouzzolane que sur gravier

11
36 kg de DCO transitent au travers du filtre pour lequel la charge appliquée à cette
période est de 666 g/m².
Compte tenu de la concentration de l’effluent brut, un seul passage à travers le filtre
ne permettrait pas d’obtenir un abattement suffisant. Aussi, plutôt que d’installer
plusieurs filtres en série, le principe retenu consiste à faire recirculer le même
effluent 4 fois par jour à travers un lit de pouzzolane 3/7 de 80 cm d’épaisseur
disposé dans des silos construits hors-sol. La légère complication de la filière de
traitement qui en résulte est largement compensée par la réduction de la taille des
réacteurs.
La couche supérieure des filtres se trouve à l’air libre, ce qui permet son aération ;
des drains agricoles disposés à mi-hauteur et reliés à des cheminées débouchant au
dessus de la surface permettent l’apport d’oxygène à l’intérieur des filtres ; enfin,
l’aération basse est réalisée à travers des hourdis constituant le fond des silos.
Une fosse enterrée appelée "fosse de recyclage" recueille l’effluent qui s’égoutte
après son passage dans le filtre à pouzzolane. La fosse de recyclage est équipée de
2 pompes : une pompe pour le recyclage, et une pompe de vidange qui vide la fosse
de recyclage chaque matin, le rejet étant réalisé dans un fossé.
Figure 1 : Schéma de principe de fonctionnement des filtres avec pouzzolane.
Les effluents produits dans la journée sont stockés en attente dans une fosse
tampon ("fosse de réception") vidangée chaque matin dans la fosse de recyclage.
Pour faciliter l’oxygénation du substrat et éviter le colmatage, deux filtres sont
installés en parallèle. Ces filtres sont alimentés en alternance sur un cycle de 7 jours.
fosse de recyclage
Introduction
effluent 1 fois/jour Rejet effluent 1 fois/jour
dans milieu naturel
Plusieurs
recirculations par
jour
Filtre
Garniture du
filtre :
pouzzolane
Introduction
effluent 1 fois/jour Rejet effluent 1 fois/jour
dans milieu naturel
Plusieurs
recirculations par
jour
Filtre
Garniture du
filtre :
pouzzolane
Aspersion

12
A la fin de la semaine, il faut inverser les silos actifs et inactifs : il suffit pour cela de
changer l’ouverture de la vanne entre la fosse de recyclage et les bassins filtrants.
Les pompes de la station sont asservies à des horloges programmées avec les
consignes suivantes :
1. 8h-9h00 : vidange de la cuve de recyclage des silos en activité vers le
milieu naturel (fossé) ;
2. 9h-9h30 : vidange de la cuve de réception des silos en activité vers la
cuve de recyclage du filtre en fonctionnement ;
3. 10h-11h : recyclage 1 ;
6. 19h-20h : recyclage 4.
Le temps de fonctionnement de la pompe est de 1 heure à chaque recyclage.
Compte tenu du fait que le débit horaire de cette pompe est supérieur au volume
d’effluent, ce dernier est donc "recirculé" plusieurs fois à l’occasion de chaque
recyclage.
Figure 2 : Schéma de fonctionnement de la station du Pradel.
4.3.2. Données acquises sur colonnes pilotes
Le support filtrant utilisé pour l’étude sur colonne est de la pouzzolane 3/7. La
granulométrie a peu d’incidence sur la porosité totale d’un matériau granulaire mais
elle détermine le diamètre des pores et donc la répartition entre macro-porosité et
micro-porosité.
Cheminée
d’aération
Système
d’arrosage
Silos
métalliques
Cuve de
recyclage
3000 l
Effluent brut
Cuve de
réception
3500 l
Rejet dans le
milieu

13
Graphique 2 : Répartition volumique (%) dans la pouzzolane 3/7 sans biofilm.
La macro-porosité élevée du filtre vierge permet le ressuyage rapide de ce dernier et
sa ré-oxygénation en profondeur. Avec les substrats contenus dans l’effluent retenu
dans le filtre par capillarité, les conditions sont favorables à un développement de
bactéries aérobies qui vont progressivement se développer à la surface des grains
de pouzzolane et coloniser la porosité du filtre.
La charge moyenne apportée sur les colonnes est de 420 g DCO/m³ de filtre/jour.
Compte tenu du fonctionnement en alternance de la station, cela signifie que la
charge instantanée appliquée durant la semaine de fonctionnement est de 840 g
DCO/m³ alors que durant la phase de repos le filtre n’est pas alimenté.
La croissance de la biomasse se réalise aux dépens des substrats apportés par les
effluents. Le graphique 3 qui traduit l’évolution du biofilm dans le filtre met en
évidence l’importance du rythme d’alimentation.
Graphique 3 : Evolution du biofilm du filtre selon le rythme d’alimentation.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
1 8 15 22 29 36 43
jours
840 g DCO/m3/jour (alternance 0.42 kg/jour pendant 7 jours + 7 jours de repos)
litresbiofilm/m³defiltre
45%
9%
46%
macro-porosité
micro-porosité
pouzzolane

14
L’alternance des phases d’alimentation et de repos agit à deux niveaux :
" A la superficie du filtre, la résorption du colmatage passe par le séchage de la
plage d’infiltration et la minéralisation des matières organiques accumulées.
" En profondeur, l’interruption de l’alimentation vise à interrompre le flux de substrat
organique et donc le développement des bactéries hétérotrophes.
Malgré l’application d’un fonctionnement alternant les phases d’alimentation et de
repos, les mesures réalisées sur le pilote du Cemagref (graphique 4) montre une
tendance continue à l’accumulation de matière organique dans le massif filtrant.
Cette accumulation correspond au stockage de matière organique peu ou non
dégradable.
Graphique 4 : Variation de la masse de la colonne sur un cycle complet (une
semaine d’activité suivie d’une semaine de repos).
La courbe théorique de croissance microbienne montre qu’avec un apport moyen de
420 g DCO/m³ de filtre/jour, le volume occupé par le biofilm se stabilise autour de
105 litres/m³ après une dizaine de semaine de fonctionnement, du fait de transfert
partiel de la matière organique dans la phase liquide.
4.3.3. Données acquises sur le site expérimental du Pradel
Les résultats présentés ci-dessus se rapportent aux rapports d’études faisant suite
aux suivis réalisés en 1999 (BOUTIN – 1999) et 2000 (SABALCAGARAY – 2001).
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336
heures
massedelacolonne(Kg)
p )
# alimentation de la colonne %
# période de repos %
accumulation de matière organique dans le filtre
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336
heures
massedelacolonne(Kg)
p )
# alimentation de la colonne %
# période de repos %
accumulation de matière organique dans le filtre

15
4.3.3.1. Rendement sur la pollution carbonée et évolution du pH
Sur une concentration moyenne de 9 g de DCO/l en entrée, la concentration en
sortie est de 180 mg DCO/l. Les rendements calculés à partir des charges en entrée
station et des charges rejetées sont supérieurs à 95 % (tableau 6).
DCOb 09/99(en %) DCOb 06/00 (en %)
J1 96,0 98,3
J2 98,3 98,9
J3 99,2 98,9
J4 99,2 98,1
J5 95,8 97,9
J6 98,6 96,8
J7 # 98,5
Moyenne 97,85 98,2
Tableau 6 : Comparaison des rendements 1999 et 2000.
La concentration moyenne de 180 mg DCO/l en sortie est inférieure à l’objectif de
concentration fixé par le comité de pilotage.
Le pH de l’effluent brut est voisin de 4. Après traitement le pH de l’effluent est
compris entre 7,8 et 8,2.
4.3.3.2. Rendement sur la pollution azotée et les MES
Comme les procédés aérobies, le traitement par cultures fixées sur gravier permet
de transformer l’azote réduit en azote oxydé (nitrique) moins toxique pour le milieu.
Les rendements (annexes 4 et 5) obtenus pour l’azote sont identiques aux
rendements constatés sur la pollution carbonée (rendement moyen de 97,8 %)
Lors de la campagne de mesure réalisée en 1999, les rendements moyens sur la
MES étaient de 50 %. Ces rendements étaient affectés par le rejet des fines
provenant de la pouzzolane récemment mis en place. En 2000, le rendement sur la
MES était identique au rendement observé sur la DCO.
4.3.3.3. Influence du nombre de recyclages
Les suivis en continu ont également permis d’évaluer l’incidence du nombre de
recyclage (4 en 1999 et 3 en 2000) sur le rendement épuratoire. Des mesures de
concentration en DCO de l’effluent après chaque recyclage ont été réalisées à sept
reprises. Les résultats figurent dans le tableau 7.

16
Jour N° recyclage
Concentration
entrée filtre
g DCO/l
Concentration
sortie filtre
g DCO/l
Cumuls
Valeurs
mesurées
%
15/09/99 1 8,74 3,55 59,38
15/09/99 2 3,55 0,95 89,13
15/09/99 3 0,95 0,47 94,62
15/09/99 4 0,47 0,19 97,83
16/09/99 1 7,03 2,37 66,29
16/09/99 2 2,37 0,32 95,45
16/09/99 3 0,32 0,17 97,58
16/09/99 4 0,17 0,10 98,58
18/09/99 1 11,25 3,47 69,16
18/09/99 2 3,47 1,53 86,44
18/09/99 3 1,53 0,36 96,77
18/09/99 4 0,36 0,10 99,11
15/06/00 1 6,95 1,74 74,96
15/06/00 2 1,74 0,33 95,22
15/06/00 3 0,33 0,21 96,95
16/06/00 1 6,39 2,03 68,18
16/06/00 2 2,03 0,54 91,63
16/06/00 3 0,54 0,17 97,28
18/06/00 1 11,26 3,44 69,43
18/06/00 2 3,44 1,53 86,41
18/06/00 3 1,53 0,68 93,95
20/06/00 1 12,14 3,55 70,81
20/06/00 2 3,55 1,29 89,36
20/06/00 3 1,29 0,50 95,85
Tableau 7 : Suivi de la concentration en DCO après chaque recyclage.
Dès le premier cycle, le rendement est supérieur à 50 %. Un rendement supérieur à
94 % est atteint après le 3ème
cycle. Le 4ème
cycle testé en 1999 permet une
augmentation du rendement de 2 voire 3 %.
4.3.3.4. Evolution du taux de matière organique
Des carottages effectués en plusieurs points et à des profondeurs différentes ont
permis de déterminer les taux en matières sèches et en matières organiques des
silos. Les résultats qui mettent en évidence une augmentation du taux de matière
organique entre l’année 1999 et 2000 sont présentés dans le tableau 8.

17
Humidité
(volume %)
Matières organiques
(masse en % des MS)
Matières
organiques
(kg/m³ de filtre)
Septembre 1999 22,0 1,25 12,3
Juin 2000 30,4 2,26 22,4
Tableau 8 : Suivi de la matière organique dans le filtre
Le graphique 5 fait état de cette augmentation du taux de matière organique dans le
filtre. Il met en évidence la fluctuation de la teneur en matière organique qui se situe
entre 16 et 26 kg MS/m³ de filtre et dont une partie difficilement dégradable.
Graphique 5 : Biomasse et MO difficilement dégradable dans le filtre.
Ces variations du taux de matière organique se font au détriment de la porosité dans
le filtre qui atteint durant les périodes de charges maximales des valeurs critiques (de
l’ordre de 9 %) telles que les forces capillaires limitent la circulation du percolat et la
diffusion de l’oxygène.
Parallèlement à cette augmentation du taux de matière organique, il est noté suite
aux observations visuelles une tendance à l’apparition de flaques en surface de filtre
due à une diminution de la perméabilité.
Cette augmentation de la charge organique est liée à un sous dimensionnement de
la station pour laquelle la surface de traitement est basée sur la production moyenne
journalière annuelle (19,2 kg de DCO) et non sur la production moyenne journalière
au pic de lactation (36 kg de DCO).
0
9
18
27
10/03/99
10/04/99
10/05/99
10/06/99
10/07/99
10/08/99
10/09/99
10/10/99
10/11/99
10/12/99
10/01/00
10/02/00
10/03/00
10/04/00
10/05/00
10/06/00
10/07/00
10/08/00
10/09/00
10/10/00
10/11/00
10/12/00
10/01/01
10/02/01
10/03/01
10/04/01
10/05/01
10/06/01
10/07/01
10/08/01
date
kgMS/m3
filtre
juin 2000
septembre 1999
MO difficilement dégradable
Biomasse

18
4.3.4. Composition et dimensionnement des filtres des sites de
prédéveloppement
L’étude menée sur colonnes complétée des deux campagnes de mesures réalisées
sur le site expérimental du Pradel a permis de statuer sur la granulométrie de la
pouzzolane et le dimensionnement des filtres à retenir pour les sites de
prédéveloppement. Le site expérimental du Pradel avait opté à l’origine pour une
pouzzolane 3/7 (granulométrie moyenne de 3 mm). L’accumulation progressive de
matière organique peu ou pas dégradable observée dans le filtre suite aux suivis
constitue un handicap. Afin de réduire cette accumulation à l’origine notamment du
phénomène de "flacage" en surface et suite aux résultats de l’étude comparative de
granulométrie menée par le PEP Caprin, il a été décidé de choisir une pouzzolane de
granulométrie plus grossière 6/10. Le choix de cette granulométrie intermédiaire est
le meilleur compromis entre le maintien d’un rendement satisfaisant et
l’augmentation de la longévité du filtre. Pour compenser la baisse éventuelle de
rendement par recyclage liée à la granulométrie, le comité de pilotage a statué sur
quatre recyclages journaliers.
Vu la charge appliquée au Pradel au pic de lactation (666 g DCO/m²), les problèmes
de colmatage et l’incidence des conditions climatiques (notamment de la
température) sur l’activité biologique des filtres avec pouzzolane, une grille de
dimensionnement a été élaborée par le comité de pilotage. Cette grille (tableau 9)
indique la charge maximale appliquée par m² de filtre pour une hauteur de 80 cm
selon l’altitude et la période du pic de lactation.
Période du pic de lactation
Altitude Printemps Eté Automne Hiver
moins de 400 m 450 450 400 350
400 à 500 m 400 400 350 350
500 à 600 m 350 350 350 300
600 à 700 m 350 350 300 300
700 m et plus 300 300 250 250
Tableau 9 : Grille de dimensionnement des filtres (g DCO/m²).
Le volume des cuves est callé sur la production d’effluent. La cuve de réception doit
avoir une capacité minimale égale à un jour de production d’effluent. La cuve de
recyclage doit pouvoir contenir la production d’effluent ainsi que le volume de pluie
tombant sur la surface de filtres pour une journée.
4.3.5. Données acquises sur les sites de prédéveloppement
4.3.5.1. La mise en œuvre
Un guide de dimensionnement et de mise en œuvre (DOLLE, FREY,
SABALCAGARAY – 2001) a été élaboré par le comité de pilotage pour répondre aux
besoins spécifiques des sites de prédéveloppement ; un extrait est présenté en
annexe 6.

19
Ce guide détaille les règles de dimensionnement présentées dans le paragraphe
4.3.4. et des éléments à connaître pour mener à bien la construction de la station. Il
fait état du matériel nécessaire, des fournisseurs puis décrit pour les quatre sites le
plan d’exécution (emplacement des ouvrages, cotes, connexions, …) nécessaire à
l’autoconstruction. Ce guide constitue la trame type d’une étude de faisabilité et de
mise en œuvre qui devra à terme être élaborée pour tout projet de station de ce type.
Les charges à traiter confrontées à la grille de dimensionnement ont permis la
détermination des surfaces de filtres et des capacités de cuve nécessaires sur les
élevages (tableau 10).
Elev. Nbre
chèvres
Prod. au
pic de
lactation
l/jour
Période
de pic
Alt.
m
Effluents
Effl.
domest.
hab
Charges
max
g DCO/j
Dimens.
g
DCO/m²
Surf.
filtre
m²
Type
station
Cuve
récep.
m³
Cuve
recyc.
m³
07 70 150 Mai 750
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
Effl. domest.
10 10 200 300 37 Silo 3 4
26 80 210 Octobre 500
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
- 12 600 400 31 Silo 2 3
69 140 400 Oct/mars 680
Fromagerie
Lactosérum
- 23 200 350 70 Béton 2 3
71 120 490 Mars -
Fromagerie
Salle de traite
Lactosérum
- 31 500 400 80 Béton 4 3
Tableau 10 : dimensions des stations des sites de prédéveloppement.
Pour les quatre sites, le temps passé à la construction des stations de traitement est
reporté dans le tableau 11.
Elevages Nbre d’heures
07 451
26 235
69 704
71 349
Tableau 11 : Main d’œuvre pour la construction des stations.
Les différences importantes entres les élevages sont liées aux conditions
topographiques, pédologiques et d’éloignement des sites (problème d’accessibilité).
Abstractions faites de ces postes, il ressort des temps de travaux supérieurs (facteur
1,6 à 2,2) pour les silos béton. Cette différence est due en particulier au temps
consacré à la maçonnerie (pose des parpaings et enduit de finition).
4.3.5.2. Résultats des suivis
Les résultats des suivis réalisés par le Cemagref et par le PEP Caprin figurent en
annexe 7. Les rendements moyens sur la DCO par site sont présentés dans le
tableau 12.

20
Elevages
DCO mg/l
effluent brut
DCO mg/l
effluent traité
Rendement
%
pH
effluent traité
07 1 799 65 91,5 7
26 14 761 142 98,2 7
69 21 043 511 97,5 8
Tableau 12 : rendement moyen sur la DCO.
Les mesures de DCO sur l’effluent traité sont reportées sur le graphique.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
19/04/02
24/06/02
07/07/02
15/07/02
28/07/02
04/08/02
12/08/02
14/08/02
26/08/02
03/09/02
10/09/02
17/09/02
24/09/02
01/10/02
08/10/02
15/10/02
22/10/02
29/10/02
04/11/02
18/11/02
25/11/02
18/12/02
20/01/03
27/01/03
11/02/03
08/03/03
17/03/03
24/03/03
Dates de prélèvements
Elevage 26
Elevage 69
Elevage 07
Objectif
DCOmg/L
Graphique 6 : Concentration en DCO des effluents traités.
Les élevages 07 et 26 rejettent au milieu un effluent dont la concentration est
inférieure à l’objectif de 300 mg/l de DCO.
L’élevage 69 rejetait également jusqu’en octobre un effluent répondant à cette
norme. En octobre, malgré un rendement d’épuration > 90 %, la qualité du rejet s’est
nettement détériorée. Alors que le rejet moyen était de 196 mg DCO/l de juillet à
octobre, celui-ci est passé au dessus des 1 000 mg DCO/l de fin octobre 2002 à
mars 2003. Cette diminution de la qualité de l’effluent traité est apparue suite à une
période de gel intervenue en octobre. A cette période, l’éleveur a constaté une prise
en masse du massif filtrant altérant les capacités épuratoires.
Les massifs filtrants étant reconnus pour retenir les MES (MENORET C. – 2001), et
vu les résultats obtenus sur colonnes, ce critère a fait l’objet de peu de suivis. Une
campagne de 48 heures menée dans l’élevage 69 confirme l’efficacité de la
pouzzolane. La concentration de l’effluent est passée respectivement de 2 030 et
3 530 mg/l avant traitement dans la cuve de réception à 547 et 565 mg/l dans la cuve
de recyclage (phénomène de décantation) puis à 17 et 6 mg/l après traitement. Le

21
graphique suivant montre l’évolution de la MES au cours des recyclages et
notamment l’abattement rapide dès le premier recyclage.
MES (mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
R0 R1 R2 R3 R4 R0 R1 R2 R3 R4
Graphique 7 : Evolution des concentrations de l’effluent en MES au fil des
recyclages.
Concernant le suivi des rejets azotés et au vu des résultats obtenus sur le site
expérimental du Pradel, seule une exploitation a fait l’objet d’un suivi complet
concernant ce paramètre (tableau 13).
N-NTK mg/l
effluent brut
N-NTK mg/l
effluent traité
Rendement
%
Elevage 69 1 010 5,6 99,5
Tableau 13 : Concentration en azote de l’effluent brut et traité.
Au même titre que sur le site expérimental, les rendements épuratoires sont
satisfaisants et la concentration de l’effluent traité est inférieure à 15 mg/l.
4.3.5.3. Approche économique
! Les investissements
Les investissements relatifs à la construction des stations figurent dans le tableau 14.
Postes de construction Elevage 07 Elevage 26 Elevage 69 Elevage 71
Terrassement 1806,00 1295,00 915,00 1209,30
Fournitures canalisations 672,70 321,67 724,68 492,04
Silo (tôle, boulonnerie) 1406,48 1340,92 ----- -----
Maçonnerie 3478,36 1467,25 2364,17 10132,53
Garnissage 1423,55 1169,19 3296,31 3706,95
Poste de refoulement 3000,23 3797,92 3823,07 2018,37
Fournitures électricité 834,80 1078,84 969,71 868,09
Divers 613,94 285,64 233,04 -----
TOTAL (en € HT) 13236,07 10756,42 11356,27 18430,33
Tableau 14 : Coûts totaux des stations "type Pradel" de prédéveloppement.

22
Au même titre que la main d’œuvre, des différences importantes sont liées au
terrassement, à la construction des murs de soutènement, au transport et reprise de
matériaux.
" Coûts de fonctionnement
Les coûts de fonctionnement de la station sont essentiellement constitués de la
consommation électrique des 3 pompes et de l’intervention de l’éleveur pour la
surveillance et l’entretien des préfiltres (paniers). Sur la base de 4 recyclages, d’une
vidange et d’un remplissage journalier, la consommation électrique totale annuelle
est comprise entre 900 et 1 800 kwh. A raison d’un tarif EJP à 0,0568 € HT/kwh cela
représente de 50 à 100 €/an.
4.4. Le procédé SBR
Certains éléments de fonctionnement du procédé sont confidentiels et ne peuvent
être diffusés dans ce rapport. Nous nous attacherons donc à présenter ici les
éléments principaux permettant de comprendre les principes de fonctionnement et
de juger des performances épuratoires.
4.4.1. Les principes du procédé de traitement
Le procédé SBR, étudié et développé par le LBE de l’INRA de Narbonne, est
fabriqué par les ateliers d’Occitanie. Installé dans des ateliers laitiers en Haute-
Savoie et dans le Jura, ce dispositif présente de bonnes capacités d’épuration des
eaux blanches de salle de traite et de fromagerie.
! Les mécanismes épuratoires
Le procédé SBR (ou réacteur séquentiel discontinu) est un procédé biologique
fonctionnant sur le principe des boues activées. Néanmoins, il est très différent des
systèmes classiques constitués d’un bassin d’aération et d’un décanteur car il utilise
une cuve unique dans laquelle ont lieu successivement les opérations d’aération et
de décantation.
Avec ses phases plus ou moins longues et alternées d’aération-brassage et de
décantation, le fonctionnement du procédé SBR repose donc plutôt sur le temps,
alors que celui des boues activées classiques repose sur la segmentation en
plusieurs unités.

23
Figure 2 : Schéma de fonctionnement du procédé SBR.
Le système est complètement automatisé et fonctionne de façon autonome. Il ne
nécessite pas d’entretien particulier. Les boues en excès doivent être vidangées
périodiquement (contrairement aux autres opérations, cette action ne peut être
automatisée et doit donc être déclenchée manuellement).
Etape 1
Etape 4
Etape 3
Etape 2
ajout de l’effluent à traiter
air et
brassage
Boues
en excès
Effluent
épuré

24
" Fonctionnement du dispositif de traitement
Figure 3 : Schéma d’un réacteur SBR.
A son arrivée, l’effluent brut subit un pré-traitement en passant à travers un panier
dégrilleur permettant d’éliminer les éléments grossiers. Dans le réacteur, les
périodes d’aération permettent son traitement par voie aérobie. Enfin, après une
période de décantation, une tranche d’eau superficielle est rejetée vers le milieu
naturel alors que les boues se concentrent au fond de la cuve en attendant une
nouvelle période d’aération qui les mettra à nouveau en suspension.
Les organes principaux de ce type de procédé sont ceux concernant l’aération : tout
d‘abord la soufflante pour apporter la quantité d’oxygène nécessaire, et ensuite le
réseau de diffuseurs fines bulles pour optimiser cet apport en augmentant la surface
d’échange air-eau. Les membranes souples de diffusion d’air fines bulles sont en
élastomères de synthèse (EPDM), elles sont perforées de fentes millimétriques
(1,1 mm de long, 7 à 20 orifices de diffusion par cm² de membrane) et supportent
des arrêts de fonctionnement de la source d’air sans colmatage significatif.
Le cycle de fonctionnement dure 24 heures : 1 h pour le remplissage de la cuve, 19 h
pour l’aération, 3 h pour la décantation, et 1 h pour la vidange. Le système est
autonome et nécessite peu d’intervention. Il faut mesurer le niveau des boues une
fois par semaine (test de l’éprouvette) pour décider de la vidange. Le temps total de
surveillance de la station peut être estimé à une ou deux heures de travail par
semaine.
Les boues du réacteur sont vidangées dès qu’elles occupent 50 % de la hauteur de
l’éprouvette. Elles sont acheminées vers une cuve de stockage (sensiblement du
même volume que celui de la cuve de réaction) pour être épandues sur des terres
agricoles (WILDERER et al., 2001).
Arrivée
effluent
brut
Soufflante
Evacuation de
l’effluent traité
Regard
Evacuation des
boues

25
4.4.2. Grille de dimensionnement
Le travail d’ingénierie a été réalisé par M. TORRIJOS de l’INRA de Narbonne. Les
valeurs guides retenues pour le dimensionnement de la cuve et de la soufflante
apportant l’oxygène ont été les suivantes :
& Production de 60 g de DCO par litre de lait transformé ;
& Production d’environ 2 m3
d’effluents par jour, chargés à 12 g l-1
de DCO, soit un
flux moyen de 24 kg de DCO par jour ;
& Pic de lactation situé en avril-mai, avec 11 000 litres de lait par mois, d’où le
besoin d’une soufflante pouvant fournir l’oxygène nécessaire pour abattre 32 kg de
DCO par jour ;
& Le temps de séjour hydraulique de 17 jours donne un ratio de 0,7 kg.m-3
.j-1
pour la
DCO, soit un volume utile de 34 m3
pour un flux de 24 kg de DCO par jour.
Finalement, la solution proposée est une cuve d’une capacité de 40 m3
, car elle
laisse la possibilité d’augmenter le volume utile à 37 m3
en période de pointe (32 kg
de DCO par jour).
4.4.3. La mise en oeuvre
La station a été mise en place au lycée agricole de Mâcon en juillet 2002. En plus
des interventions de personnes spécialisées (terrassier, électricien), le personnel du
lycée a consacré 65 heures à l’installation du procédé.
Lors de la mise en service, la cuve a été remplie d’eau claire puis ensemencée avec
des boues de station d’épuration afin de raccourcir la phase de démarrage.
4.4.4. Résultats des suivis
Les suivis ont été réalisés conjointement par le Cemagref et l’INRA de Narbonne
entre le 1er
juillet 2002 et le 21 février 2003 (TORRIJOS – juin 2003). Les
concentrations moyennes de l’effluent traité rejeté au milieu naturel sont les
suivantes :
65 mg/l de DCO totale
49 mg/l de DCO soluble
31 mg/l de MES
Compte tenu des valeurs obtenues en sortie et des concentrations des effluents
bruts (13,9 g/l DCO totale), les rendements épuratoires sur la DCO sont supérieurs à
95 %.
Une mesure ponctuelle des concentrations en azote et en phosphore de l’effluent
traité donne les résultats suivants :
21 mg/l de N-NTK
30 mg/l de P total

26
Les rendements épuratoires sur l’azote et le phosphore sont respectivement de 95 %
et de 87 %.
A l’exception de l’azote, les concentrations des différents éléments sont inférieures
aux objectifs fixés par le comité de pilotage.
4.4.5. La production de boue
La concentration en MES dans le réacteur et la hauteur de boue après la phase de
décantation (test à l’éprouvette) ont été régulièrement mesurées chaque semaine.
Pour des problèmes de confidentialité, l’évolution détaillée de ces deux paramètres-
clés de fonctionnement du réacteur SBR n’est pas présentée.
A la mise en route, la concentration en boues dans le réacteur est d’environ 2 g/l.
Elle augmente ensuite régulièrement au cours du temps suite à l’ajout journalier de
matière organique. Des purges de boues ponctuelles ont été réalisées pour évacuer
les boues en excès et ainsi limiter la concentration en MES dans le réacteur afin que
le niveau de boues à la fin de la phase de décantation soit suffisamment bas pour
qu’il n’y ait pas de fuite de MES lors de l’évacuation de l’effluent épuré et décanté.
Les boues en excès dans le SBR sont directement pompées dans une tonne à lisier
et immédiatement épandues. La première vidange de 6 m³ de boues a eu lieu le 10
décembre 2002. La concentration des boues prélevées est de 23 g/l. La deuxième
vidange de 8 m³ a eu lieu le 10 mars 2003. La concentration des boues extraites est
de 30 g/l de MES. La concentration en N-NTK est de 1 089 mg/l et la teneur en
phosphore total de 740 mg/l ce qui représente :
36 g de N/kg de MES
25 g de P/kg de MES
Le volume de boues générées par rapport au volume d’effluent traité est un
paramètre extrêmement important lorsque l’on traite un effluent avec une teneur
initiale en DCO élevée. Un bilan sur la station SBR de Mâcon a été effectué le 10
mars 2003, après la deuxième vidange de boues. Le volume d’effluent traité à cette
date est de 323 m³. Le volume de boues prélevé lors des deux extractions de boues
est au total de 14 m³ (6 m³ + 8 m³). La quantité totale de boues extraites du réacteur
représente 378 kg de MES.
Ces résultats montrent que le volume de boues à épandre représente 5 % du volume
d’effluent traité ce qui est tout à fait correct compte tenu de la forte concentration en
DCO de l’alimentation. Ce résultat est possible grâce à l’exceptionnelle décantabilité
des boues de laiterie et à la forte concentration des boues décantées qui permet de
retirer une quantité de boues importante du réacteur tout en ayant un volume
résiduel minimal à gérer.
Sur la base de 5 % et de la production annuelle de 110 000 l de lait, le volume de
boue généré annuellement peut être estimé à 23 m³.

27
4.4.6. Approche économique
! Les investissements
Le coût total s’élève à 35 449 € HT (tableau 15).
Fournisseurs Fournitures Montant HT (€)
Ateliers d’Occitanie Cuve 40 m3 + soufflante 4 kW 25 454,41
CUMA ASTER Terrassement, tranchées, … 6 529,60
Transports Couturier Transport cuve + grutage 1 476,00
FACEN Fournitures plomberie 306,84
Comptoir Electrique Fournitures électricité 65,70
EPELFPA Main d’œuvre du lycée 1 616,50
TOTAL 35 449,05
Tableau 15 : Coût total de la station SBR du lycée agricole de Davayé (71).
" Les coûts de fonctionnement
Les frais de fonctionnement liés à l’exploitation de la station sont essentiellement
constitués par la consommation électrique, le personnel pour la gestion de la station
et l’épandage des boues.
Pour la consommation électrique, le principal poste est l’aération du réacteur. Du 14
juillet au 3 février, la consommation électrique a été de 3 338 kw ce qui représente
une moyenne de 15,6 kw/jour. A raison de 0,0568 €/kwh, cela représente un coût
annuel de fonctionnement lié à la consommation électrique de 323 €.
La surveillance de la station demande la vérification quotidienne des témoins
lumineux de l’armoire électrique et la réalisation tous les 7 à 10 jours d’un test à
l’éprouvette pour mesurer la hauteur des boues dans le réacteur. Le temps de
personnel pour la gestion de la station est estimé à ½ heure par semaine.
Les boues produites sont épandues sur des terres agricoles. Pour un coût
d’épandage (sans stockage) de 2,3 €/m³, le coût annuel est de 53 €. Le coût de
fonctionnement total annuel est voisin de 376 €.
4.5. Analyse comparative des procédés de traitement
4.5.1. Performances épuratoires
Les deux dispositifs présentent une bonne efficacité au traitement des effluents de
fromagerie (tableau 16).

28
Concentration de l’effluent
après traitement
DCO
mg/l
MES
mg/l
N-NTK
mg/l
pH
Rendement
sur la DCO
Filtres
pouzzolane
106* 18 5,6 7,3 92 à 98 %
SBR 65 31 21 7 > 95 %
* : moyenne des résultats hors période de gel (élevage 69).
Tableau 16 : Performances épuratoires des procédés de traitement.
4.5.2. Approche économique
Les coûts relevés sur les sites expérimentaux et en prédéveloppement ainsi que les
tarifs unitaires des matériaux ont rendu possible l’élaboration d’un référentiel de coût
et de temps de travaux pour la construction des deux procédés de traitement et pour
trois tailles de troupeaux (tableau 17).
Production lait l/jour
150 260 500
Surface (m²) 25 45 80
Invest. € HT 7 658 9 272 12 626Silo
métallique M.oeuvre (h) 130 200 325
Invest. € HT 6 884 8 396 11 723Silo béton
M.oeuvre (h) 270 365 540
Filtre
pouzzolane
Coûts de fonctionnement 20 40 75
Volume m³ 15 25 50
Invest. € HT "clés en main" 14 650 15 620 22 250
Stockage de boues 1 440 2 830 5 400SBR
Coûts de fonctionnement
aération et épandage boue
138 240 460
Tableau 17 : Comparatif de coûts.
Les investissements correspondent aux coûts des matériaux et à l’installation sur
chantier, hors terrassement et réseaux divers. Pour le SBR, le coût de stockage se
rapporte à la construction d’une fosse pour le stockage des boues produites sur une
année. Concernant les filtres pouzzolane, il s’agit d’un coût en autoconstruction sans
rémunération de la main d’œuvre nécessaire à la construction (le dispositif SBR est
livré "clés en main").
Les coûts de fonctionnement représentent la consommation électrique liée aux
pompes pour les filtres pouzzolane et aux aérateurs et à l’épandage de boue pour le
SBR.
L’analyse comparative des deux procédés fait ressortir des investissements et coûts
de fonctionnement très inférieurs pour les filtres pouzzolane.

29
4.5.3. Adaptabilité des techniques
La comparaison des deux techniques de traitement sur différents critères techniques
est présentée dans le tableau 18 qui répertorie les aspects positifs et négatifs.
SBR Filtre pouzzolane
Gestion des boues - +
Adaptation au froid + -
Longévité + -
Entretien + -
Rusticité - +
Tableau 18 : Analyse comparative des deux procédés.
V - Discussion
Les deux procédés de traitement étudiés présentent de bonnes capacités
épuratoires pour les effluents de fromagerie. Les rendements d’épuration sur la DCO
sont supérieurs à 90 – 95 % et la concentration en DCO de l’effluent traité est
inférieure à 300 mg/l. Ces deux techniques peuvent donc être proposées aux
éleveurs pour résoudre la problématique de gestion des effluents au même titre que
la rétrocession animale et le stockage-épandage.
Il convient toutefois de préciser les limites d’utilisation de ces techniques et les
incertitudes qui persistent suite à cette étude.
Les filtres pouzzolane, dispositif rustique et économique, conviennent parfaitement
aux petites structures. Leur compétitivité nécessite la réalisation des travaux par
auto-construction. Cette technique ne convient pas aux zones "froides" où le gel est
intense et long. Si toutefois ce dispositif devait être installé dans de telles zones, il
conviendrait de dimensionner un ouvrage de stockage tampon pour les effluents
produits sur la période critique. Le recul sur le vieillissement de la pouzzolane et son
colmatage est insuffisant, compte tenu des durées de suivi sur sites. Toutefois,
l’expérience acquise au PRADEL et au Cemagref sur les filtres à sable plantés de
roseaux, montre que la durée de vie d’un tel dispositif est comprise entre 5 et 10 ans.
Les stations SBR peuvent fonctionner dans différentes situations climatiques. Les
limites techniques d’utilisation sont quasiment inexistantes. Il demeure toutefois une
limite d’ordre économique liée au coût important de la station et technique liée à la
disponibilité en surface d’épandage.
Afin d’éclairer davantage cet aspect économique et pour proposer des solutions en
adéquation avec les moyens financiers des exploitations, le tableau 25 fait état des
coûts de traitement pour un atelier de 75 chèvres produisant 60 000 litres de lait.
Trois filières de traitement, SBR, filtre pouzzolane et stockage-épandage sont
comparées sur le plan économique (tableau 19).

30
SBR
Filtre pouzzolane
silo métallique en
autoconstruction
Stockage et épandage
Coût station € 15 620 9 272 0
Coût stockage €
19 m³ x 150 € =
2 850
0
180 m³ x 53 €/m³ =
9 540
( stockage 6 mois et prix
hors terrassement)
Amortissement des
investissements et
intérêts sur 15 ans*
1 301 653 672
Coûts fonctionnement €
(consommation
électrique et épandage)
240 40 252 m³ x 2,2 € = 554
Coût total annuel € 1 541 693 1 226
Coût annuel €/m³
effluent
6,1 2,7 4,8
Main d’œuvre pour la
construction
0 365 0
* Remboursement d’un prêt à 4,5 % sur 12 ans.
Tableau 19 : Coûts comparatifs de traitement des effluents pour un atelier de
75 chèvres produisant au pic 260 l lait /jour et annuellement 60 000 litres lait
(252 000 litres d’effluents).
Le coût du traitement est compris entre 2,7 et 6,1 €/m³ d’effluent ce qui représente
entre 1 et 2,5 centimes d’euros / l lait. La filière avec filtre pouzzolane est la plus
économique devant le stockage-épandage et le SBR. Le dispositif SBR, qui
comprend par ailleurs de nombreux avantages, est difficilement adapté à de petites
structures compte tenu des coûts de traitement. Il est davantage approprié à des
coopératives ou des regroupements d’éleveurs souhaitant réaliser une station
commune de traitement.
VI - CONCLUSION
Face à cette problématique environnementale forte en rapport avec la gestion des
effluents de fromagerie et pour laquelle de nombreux éleveurs sont en attente de
réponse, un effort important de recherche a été conduit dans le cadre de ce
programme de travail.
L’étude en question a apporté des réponses concrètes applicables dès maintenant
dans le cadre du programme de maîtrise des pollutions d’origine agricole et de la
création ou de l’extension d’ateliers.
Les premiers éléments de réponse concernent la caractérisation des besoins des
éleveurs en matière de gestion des effluents de fromagerie et la nécessité de
proposer des solutions techniques rustiques et économes. Parallèlement, la
connaissance des volumes d’effluent générés et de leur charge met notamment en
évidence le caractère polluant du lactosérum.
Cette étude a également permis l’optimisation des procédés de traitement et la
transposition des résultats acquis en laboratoire et sur sites expérimentaux vers des

31
exploitations avec fabrication fromagère. Cette phase progressive de transfert de
technologie met l’accent sur la nécessité de proposer aux utilisateurs finaux
(techniciens et éleveurs) des guides techniques précis de dimensionnement et de
mise en œuvre. Le guide élaboré par le comité de pilotage est un élément précieux
mais doit être complété pour répondre à la diversité des situations rencontrées.
Le suivi sur site a rendu possible la validation des deux procédés pour le traitement
(rendement épuratoire > 90 %) des effluents de fromagerie. Il subsiste néanmoins
certaines limites d’utilisation :
" Pour les filtres pouzzolane, l’utilisation doit être limitée aux zones sans gel
persistant. Il convient de plus d’acquérir des données complémentaires sur la
longévité, eu égard au risque de colmatage du massif filtrant. Pour cela, des
carottages périodiques devront être effectués en plusieurs points et à des
profondeurs différentes afin d’apprécier l’évolution du taux de matières organiques
dans le filtre et ainsi le niveau de colmatage.
" Pour le SBR, la limite d’utilisation est d’ordre économique compte tenu du montant
de l’investissement à réaliser. Ce procédé concerne davantage les grosses
structures, coopératives ou regroupements d’éleveurs.
Des points complémentaires concernant les procédés de traitement doivent encore
être étudiés pour la recherche de solutions techniques performantes peu coûteuses
et complémentaires. Une des pistes de travail pour l’avenir pourrait porter sur
l’utilisation de zones plantées (intensives ou extensives) destinées au traitement de
ces effluents.
VII - Valorisations des résultats
BOUTIN C., BOLÉVY L., BECKERT J-L., MÉNORET C. et LIÉNARD A. – 1999 -
Etude de la station d’épuration des eaux usées de la ferme expérimentale caprine du
Pradel (07) - Campagne de mesures du 13 au 27 septembre 1999. CEMAGREF
Lyon - 77 p.
DOLLE J-B., FREY J. - décembre 2003 - Le traitement des eaux blanches et
lactosérum - 3R – Paris.
DOLLE J-B., FREY J., SABALCAGARAY P. - septembre 2001 - Le traitement des
effluents de fromagerie avec filtre pouzzolane, règles de dimensionnement et guide
de mise en œuvre - Institut de l’Elevage, PEP Caprin – 49 p.
LIÉNARD A. – 2000 - Caractéristiques des eaux de lavage d’installations de traite et
de fromageries fermières avec ou sans lactosérum et aperçu des différentes
techniques d’épuration pouvant leur être appliquées - CEMAGREF Lyon - 13 p.
SABALÇAGARAY P. – 2001 - Traitement des effluents de fromageries fermières par
cultures fixées sur pouzzolane - Mémoire pour le diplôme de formation supérieure
technologique en ingénierie du traitement et du contrôle des pollutions - INSA
Toulouse - 70 p.
Sessions de formation Institut de l’Elevage – Le conseil en production laitière
fermière.

32
TORRIJOS M., SOUSBIC Ph. – Juin 2003 - Compte rendu du suivi de réacteur SBR
du Lycée Agricole de Davayé - INRA Narbonne – 16 p.

33
BIBLIOGRAPHIE
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Haute-Savoie - Plaquette Alliance Conseil, Chambre d’Agriculture de Haute-Savoie,
4 p.
AMIOTTE L., LE FUR R., TREVISAN D. FOLLIET X. – 2000 - Epandage gravitaire
en alpage des ateliers fromagers fermiers - Plaquette Alliance Conseil 74, Chambre
d’Agriculture de Haute-Savoie, GIS Alpes du Nord - 4 p.
BECT D. – 2000 - Modélisation des procédés d’épuration par cultures fixées sur
matériau granulaire - Travail de fin d’études. Ecole Centrale de Lyon.
BOUTIN C., BOLÉVY L., BECKERT J-L., MÉNORET C. et LIÉNARD A. – 1999 -
Etude de la station d’épuration des eaux usées de la ferme expérimentale caprine du
Pradel (07) - Campagne de mesures du 13 au 27 septembre 1999. CEMAGREF
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exploitation fromagère fermière - Institut de l’Elevage – Compte rendu n° 97044 –
39 p.
DOLLE J-B., FREY J. - Le traitement des eaux blanches et lactosérum - 3R – Paris –
décembre 2003.
DOLLE J-B., FREY J., SABALCAGARAY P. - Le traitement des effluents de
fromagerie avec filtre pouzzolane, règles de dimensionnement et guide de mise en
œuvre - Institut de l’Elevage, PEP Caprin – septembre 2001 - 49 p.
DUCHÈNE P., COTTEUX É. – 2000 - Insufflation d’air fines bulles – Application aux
stations d’épuration en boues activées des petites collectivités - Ministère de
l’Agriculture et de la Pêche, CEMAGREF, FNDAE.
FREY J. – 25 Février 2003 – Journée de formation régionale GIE Lait Viande Rhône-
Alpes – Les effluents de fromagerie – Actipole Lyon.
FREY J. – 2002 – Journée Portes Ouvertes du PEP Caprin Rhône-Alpes - La gestion
des effluents de fromagerie : mise en place de 4 stations expérimentales en fermes,
aspects techniques et coûts illustrés par un témoignage d’éleveur – Station
Expérimentale du Pradel.
FREY J., LEFRILEUX Y., MANSON R. – 2002 - Enquête sur la gestion des effluents
de fromageries fermières caprines en région Rhône-Alpes – PEP Caprin Rhône-
Alpes, Station expérimentale caprine du Pradel – Affiche 3R – 1 p.
FREY J., LEFRILEUX Y., ROUX J-C. – 2002 – Effet de la granulométrie sur le
traitement des eaux blanches et lactosérum par culture fixée – PEP Caprin Rhône-
Alpes, Station expérimentale caprine du Pradel – Affiche 3R – 1 p.
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alpage - Plaquette Alliance Conseil 74, Chambre d’Agriculture de Haute-Savoie - 6 p.

34
LE FUR R., TORRIJOS M. – 2001 - Traitement des effluents de fromagerie fermière
par le système SBR (Sequencing Batch Reactor) – Résultats de l’expérimentation
menée en Haute-Savoie sur les effluents du GAEC LES GRIOTTES - Plaquette
Alliance Conseil 74, Chambre d’Agriculture de Haute-Savoie, INRA de Narbonne –
8 p.
LIÉNARD A. – 2000 - Caractéristiques des eaux de lavage d’installations de traite et
de fromageries fermières avec ou sans lactosérum et aperçu des différentes
techniques d’épuration pouvant leur être appliquées - CEMAGREF Lyon - 13 p.
LOUISFERT S. – 1994 - Recyclage du lactosérum issu de la transformation
fromagère fermière dans l’alimentation animale - Institut de l’Elevage – Compte
rendu n° 97045 - 28 p.
MÉNORET C. – 2001 - Traitement d’effluents concentrés par cultures fixées sur
gravier ou pouzzolane - Thèse en mécanique, génie mécanique et génie civil.
Université des sciences du Languedoc, Montpellier II - 130 p.
MOLETTA R. et TORRIJOS M. – 2000(a) - Traitements des effluents de la filière
laitière - In : Techniques de l’Ingénieur, traité Agroalimentaire - 21 p.
MOLETTA R. et TORRIJOS M. – 2000(b) - Impact environnemental de la filière
laitière - In : Techniques de l’Ingénieur, traité Agroalimentaire - 9 p.
MOREL D’ARLEUX M. – 1988 - Lactosérum acide : utilisation par les animaux -
Lactosérum doux : utilisation par les animaux - Fiches RNED bovin – Document
ITEB - 2 p.
PAROUTY R. – 2001 - Modélisation des procédés d’épuration par cultures fixées sur
support granulaire : évolution de la biomasse - Travail de fin d’études, Ecole Centrale
de Lyon - 65 p.
PARROT A. – 2001 - Traitement des effluents de fromageries fermières par culture
fixée - Mémoire de maîtrise IUP génie de l’environnement et éco-développement,
spécialité eau - Université Claude Bernard, Lyon I - 87 p.
ROUX J-C. – 2000 - Une gestion des effluents fromagers : le lit bactérien – Station
expérimentale caprine du Pradel - 70 p.
SABALÇAGARAY P. – 2001 - Traitement des effluents de fromageries fermières par
cultures fixées sur pouzzolane - Mémoire pour le diplôme de formation supérieure
technologique en ingénierie du traitement et du contrôle des pollutions - INSA
Toulouse – 70 p.
SERAI R. – 28 juin 2002 - Eliminer la charge polluante des eaux blanches - La
France Agricole - p. 45.
TORRIJOS M., MOLETTA R., GSELL B. – 1997 - Application d’un procédé SBR à la
dépollution des eaux usées de petites coopératives laitières - L’Eau, l’Industrie, les
Nuisances – n°202, mai 1997, pp. 31-35.
TORRIJOS M., SOUSBIC Ph. - Juin 2003 - Compte rendu du suivi de réacteur SBR
du Lycée Agricole de Davayé - INRA Narbonne – 16 p.

35
WILDERER P.A., IRVINE R.L., GORONSZY M.C. – 2001 - Sequencing Batch
Reactor Technology - Scientific and Technical Report n°10, IWA Publishing - 76 p.
WIND G. – janvier 2001 - Effluents de fromagerie fermière : réduire la charge
polluante - Terroir Magazine, pp. 26-28.

36
Annexe 1
Enquête PEP Caprin
ENQUETE PREALABLE
Nom : ' : Adresse :
STRUCTURE DE L'EXPLOITATION
Combien de chèvres possédez-vous?...........................................................................................................
Quelle est votre production moyenne de lait? ..........................................................................................
Quelle est votre production maximale de lait (au pic)? ..........................................................................
Y a-t-il une ou plusieurs périodes de mises-bas?......................................................................................
A quel(s) moment(s) de l'année?...................................................................................................................
Quelle est la part destinée à la transformation fromagère? ................................................................
Quel est votre type de production (caillé lactique, caillé doux)?.........................................................
.............................................................................................................................................................................
Y a-t-il une période d'interruption? Si oui, combien de temps dure-t-elle?......................................
.............................................................................................................................................................................
Quelle est la surface agricole dont vous disposez?.................................................................................
Etes-vous rattaché à un réseau d'eau public ou privé?...........................................................................
REJETS
Avez-vous une machine à traire? Si oui, quel est le nombre de postes?.............................................
Les eaux usées sont-elles mélangées ou gérées séparément (réseau séparatif ou non)?
.............................................................................................................................................................................
Le lactosérum est-il rejeté? .........................................................................................................................
SYSTEMES DE GESTION
Que faîtes vous des eaux usées? Sont-elles stockées? Sont-elles dirigées vers une fosse toutes
eaux? Un bac dégraisseur? Autres? Sont-elles rejetées dans un cours d'eau? Dans un fossé?
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
Y a-t-il des nuisances (odeurs, stagnation, etc.)?.....................................................................................
.............................................................................................................................................................................
Etes-vous satisfait par votre système de gestion actuel?.....................................................................
.............................................................................................................................................................................
Seriez-vous prêt à participer à un suivi/diagnostic de votre exploitation dans le cadre d'un
programme expérimental mené par le PEP caprin Rhône-Alpes et qui s'appuiera sur un réseau de
30 exploitations de la région?.......................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................

37
Annexe 2
Protocole de prélèvements et de mesures,
Station du PRADEL - septembre 19992
Le suivi analytique de la filière de traitement repose sur une campagne de mesures
initialement prévue du 13/09/99 au 23/09/99 pour observer une semaine de
fonctionnement pour chacun des deux filtres : filtre en béton et filtre en silos
métalliques. Cette campagne a dû être écourtée du fait de fortes précipitations
diluant fortement les effluents dans la cuve de recyclage du filtre en béton,
notamment par un phénomène de drainage de l’eau de la nappe par la cuve de
recyclage. Aussi, les prélèvement et mesures réalisés concernent
principalement les silos métalliques.
1. Mesure des volumes
Les volumes présents dans la cuve de réception et les cuves de recyclage ont été
suivis grâce à des sondes de pression de marque Keller reliées à un enregistreur de
données Maxant avec un pas de temps de 2 mn. Le temps de fonctionnement de la
pompe de recyclage a été enregistré sur un compteur imprimant de marque Endress
Hauser.
2. Mesures électrochimiques
Potentiel Hydrogène (pH)
Le pH a été enregistré en continu au fond de la cuve de réception du 14/09 au 17/09,
au fond de la cuve de recyclage des silos du 17/09 au 18/09 et au fond de la cuve
de recyclage du filtre en béton à partir du 18/09 par une électrode de marque Ingold
reliée à la centrale d’acquisition de données Maxant avec un pas de temps
d’enregistrement de 2 mn. D’autre part, le pH a été mesuré sur les échantillons
horaires prélevés en entrée de station et sur la cuve de recyclage grâce à un ph-
mètre WTW couplé à une électrode Ingold.
Potentiel d’oxydoréduction (eH)
Le potentiel d’oxydoréduction a été enregistré en continu, comme le pH, sur le fond
de la cuve de réception du 14/09 au 17/09, sur le fond de la cuve de recyclage des
silos du 17/09 au 18/09 et sur le fond de la cuve de recyclage du filtre en béton à
partir du 18/09 par une électrode de marque Ingold reliée à la centrale d’acquisition
de données Maxant avec un pas de temps d’enregistrement de 2 mn.
D’autre part, le potentiel d’oxydoréduction a été enregistré en continu sur l’arrivée de
la cuve de réception du 14/09 au 21/09 par une électrode de marque Ingold reliée à
la centrale d’acquisition Maxant avec un pas d’enregistrement de 2 mn.
Oxygène, température et conductivité
L’oxygène dissous et la température ont été suivis grâce à un oxymètre WTW relié à
la centrale Maxant (pas d’enregistrement : 2mn). Les sondes ont été placées dans le
2
"Etude de la station d’épuration des eaux usées de la ferme expérimentale caprine du Pradel :
campagne de mesures du 13 au 27 septembre 1999", CEMAGREF novembre 1999.

38
bac en béton qui reçoit les effluents traités provenant des silos avant le retour dans
la cuve de recyclage.
Au droit de la canalisation de sortie du silo n°2, la conductivité a été mesurée sur les
effluents traités grâce à un conductimètre WTW relié à la centrale Maxant avec un
pas d’enregistrement de 2 mn sauf pour les traçages (bac central du filtre en béton et
silo n°1 du nouveau filtre) avec un pas d’enregistrement beaucoup plus précis : 1
seconde.
Par ailleurs, la conductivité a été mesurée sur les échantillons horaires prélevés dans
la cuve de réception et dans la cuve de recyclage à l’aide d’un conductimètre WTW.
3. Prélèvement des échantillons
Entrée de station
Un préleveur Contronic réfrigéré et un préleveur Isco non réfrigéré ont été placés
dans la cour de la ferme. Un barrage de mastic d’une hauteur de 10 cm environ dans
la conduite a assuré une hauteur d’eau suffisante pour noyer les deux crépines
d’aspiration. Pour chaque préleveur, 10 échantillons de 100 ml ont été effectués par
heure. L’échantillon moyen proportionnel au débit a été reconstitué manuellement à
l’aide d’éprouvettes graduées à partir des débits horaires d’effluent mesurés dans la
cuve de réception.
Cuve de réception
Un préleveur Isco beige a été placé sur la cuve de réception les 14/09 et 15/09. 10
échantillons de 100 ml ont été réalisés de 8h à 9h chacune de ces deux journées.
Cuve de recyclage
Un préleveur Isco non réfrigéré a pris des échantillons de l’effluent rejeté dans le
milieu naturel (10 échantillons de 80 ml, entre 8h et 9h lors de sa vidange) et de
l’effluent à traiter lors de son remplissage à partir de la cuve de réception (10
échantillons de 80ml, entre 9h et 10h).
Ce même préleveur Isco a été asservi au fonctionnement de la pompe d’alimentation
des filtres le reste de la journée afin de prélever un échantillon de l’effluent envoyé
sur le filtre lors de chaque recyclage (échantillon de 80 ml toutes les 2 mn tant que la
pompe fonctionne).
Un préleveur Isco réfrigéré a effectué des échantillons horaires sur le retour du filtre
en fonctionnement (bac en béton : 10 prélèvements de 95 ml par heure). Ces
échantillons ont permis de reconstituer l’effluent traité moyen, proportionnel au débit,
restitué par le filtre. Le débit a été calculé grâce aux variations de hauteurs d’eau
enregistrées dans la cuve de recyclage.
La configuration de la station n’a pas permis d’isoler l’un des deux silos en
fonctionnement et d’évaluer leurs performances de façon isolée. Les résultats
porteront donc sur l’ensemble des deux silos.
Pendant la première semaine, des prélèvements manuels des boues issues des silos
et décantées dans le petit bac de retour en béton ont été effectués à l’aide d’une
pelle en plastique. Les volumes de liquides recueillis ont été mesurés à l’aide d’une
éprouvette graduée en plastique.

39
4. Echantillons réalisés sur les effluents de la salle de traite et de la
fromagerie
La salle de traite
L’échantillonnage ainsi que la mesure du volume des effluents issus du lavage de la
machine à traire ont été effectués au cours de 2 périodes :
- lors d’un lavage acide, le 15/09 de 18h à 19h,
- lors d’un lavage basique, le 16/09 de 8h à 9h.
La mesure du volume des effluents s’est fait par remplissage de poubelles
préalablement tarées. La constitution d’un échantillon moyen s’est fait de la manière
suivante : lorsque 5l. d’effluents étaient mesurés, on en prélevait 500ml à l’aide
d’éprouvette graduée en plastique.
Le pH et la conductivité ont été mesurés à l’aide d’un ph-mètre et d’un conductimètre
de terrain WTW.
La fromagerie
L’échantillonnage ainsi que la mesure du volume des effluents issus du lavage de la
fromagerie ont été effectués au cours de 3 périodes :
- le 14/09 (matin) pour les effluents issus du lactosérum et des lavages des
tables,
- le 16/09 (matin) pour les effluents issus du lactosérum, des lavages des
tables et des bacs de lavage,
- le 22/09 (matin) pour les effluents issus du lactosérum, des lavages des
tables et des bacs de lavage.
Les canalisations d’évacuation des regards avaient été obstrués à l’aide de
morceaux de bois et de mastic. La totalité des eaux a été recueillie dans un bac de
stockage de 1 m3
à l’aide d’une pompe asservie au niveau. La mesure du volume
des effluents a pu être effectuée par vidange partielle de ce bac dans des poubelles
de 50 l.
L’échantillon moyen a été constitué suivant un ratio de 1 l. de prélèvement pour 50 l.
mesurés. Le pH et la conductivité ont été mesurés à l’aide d’un ph-mètre et d’un
conductimètre de terrain WTW.
5. Mesures et analyses réalisées sur les échantillons
Sur le terrain
Sur l’ensemble des échantillons horaires et moyens prélevés au cours de la
campagne, une mesure de pH-conductivité ainsi qu’une analyse de la DCO brute, de
la DCO filtrée et des MES ont été effectuées dans le camion laboratoire du
CEMAGREF.
Une observation microscopique des boues issues des deux filtres a pu être effectuée
grâce au microscope présent dans la ferme.
Des traçages au NaCl en eau claire ont été effectués sur les deux filtres.
Au laboratoire du CEMAGREF Lyon
Les échantillons, conservés à une température de 4°C et stabilisés à pH 2, ont été
analysés au laboratoire du CEMAGREF. Les paramètres suivants ont été déterminés
pour la plupart des échantillons : azote Kjeldhal (N-NK), azote ammoniacal (N-NH4+
),
azote nitrique (N-NO3-
).

40
Les teneurs en graisses, nitrites, phosphates, chlorures et calcium ont également été
dosées pour certains échantillons.
Prélèvements particuliers
Des carottages ont été effectués sur les deux filtres, à l’aide d’une tarière. 2
carottages ont pu être effectués par filtre. Sur le silo, les prélèvements ont pu être
effectués de 10 cm en 10 cm jusqu’à 65 cm de profondeur. Sur le filtre en béton, les
prélèvements ont été faits de 10 cm en 10 cm jusqu’à 80 cm de profondeur. Tous les
échantillons ont été stockés dans des boites en aluminium. Les teneurs en matières
sèches (MS) et matière organique (MO) ont été déterminés au laboratoire du
CEMAGREF Lyon.
Localisation des carottages sur les deux filtres
6. Mesures et analyses réalisées sur les échantillons de la fromagerie et du
lavage de la machine à traire
Une mesure de pH-conductivité ainsi qu’une analyse de la DCO brute, de la DCO
filtrée et des MES ont été effectuées dans le camion laboratoire du CEMAGREF. Les
paramètres suivants ont été déterminés au laboratoire du CEMAGREF Lyon :
- azote Kjeldhal (N-NK),
- phosphore total (Pt) et phosphates (PO4
3-
),
- graisses,
- matières volatiles en suspension (MVS).

41
Annexe 3
Protocole de prélèvements et de mesures,
Station du PRADEL – Juin 20003
Le suivi analytique de la filière de traitement repose sur une campagne de mesures
initialement prévue du 13/06/00 au 22/06/00 de manière à observer une semaine
complète de fonctionnement du filtre le plus récent (silos métalliques). Cette
campagne a débuté par de fortes précipitations qui ont compromis les résultats
obtenus lors de la première journée de traitement.
1. Constitution des échantillons des silos métalliques
Localisation Préleveur Durée
intervalle
entre
prélèvements
Volume
prélevé
(ml)
Type
effluent
Classification
regard cour Contronic réfrigéré 24h 6 mn 100 Effluent
brut
Ex
cuve
réception
Isco réfrigéré
beige
9h à 10h 2 mn 300 Effluent
Brut
Rx
cuve
recyclage
Isco réfrigéré
beige
à chaque
recyclage
durant
10 mn
5 mn 800 Effluent
Brut
JxPx
Bac en béton Contronic réfrigéré 24h 6 mn 100 Effluent
traité
JxSF
Cuve
recyclage
Contronic réfrigéré 6h à 7h 5 mn 500 Effluent
traité
JxSF
3
"Etude de la station d’épuration des eaux usées de la ferme expérimentale caprine du Pradel :
campagne de mesures du 13 au 27 septembre 1999", CEMAGREF novembre 1999.

42
Récapitulatif des différents prélèvements
2. Mesures physiques et électrochimiques sur les silos métalliques
Paramètre Localisation Transmetteur Sonde
Température bac en béton Sfere P305 /
Température fosse
recyclage
Sfere P305 /
eH fosse
recyclage
DEMCA
TR 20 A
Ingold
conductivité bac en béton WTW LF 196 WTW
pH fosse
recyclage
DEMCA
TR 20 A
Ingold
eH bac en béton DEMCA
TR 20 A
Ingold
Hauteur
d'effluent
fosse
recyclage
KELLER AK
3200 0-2 m
Keller
Hauteur
d'effluent
fosse
réception
KELLER AK
3200 0-10 m
Keller
Tous les transmetteurs sont reliés à une centrale d'acquisition de données Maxant
réglée avec un pas d'enregistrement de 5 mn. Les mesures de hauteur d'eau dans la
fosse de réception ont été stoppées le 21/06/00 suite à un problème technique. Les
données obtenues à partir de la sonde placée dans la fosse de réception sont
erronées.

43
3. Protocole adopté pour définir les concentrations et les charges induites par
la fermentation de lait
Tank à lait
10 l. 10 l. 10 l.
Empréssurage 0,8 ml
caillé caillé caillé
lacto
Echantillon + analyse
lacto lacto
Fabrication de
caillé en toile
Moulage type
picodon
Echantillon + analyse Echantillon + analyse
Le moulage type Picodon est effectué en faisselles. Ces fromages sont vendus
directement. Le caillé fabriqué en toile est vendu à un artisan qui s'occupe de son
conditionnement.
4. Mesures et analyses réalisées sur les échantillons
Sur le terrain
Sur l’ensemble des échantillons horaires et moyens prélevés au cours de la
campagne, une mesure de pH-conductivité ainsi qu’une analyse de la DCO brute, de
la DCO filtrée et des MES ont été effectuées dans le camion laboratoire du
CEMAGREF.
Une observation microscopique des boues issues du filtre silos a pu être effectuée
grâce au microscope présent dans la ferme.

44
Au laboratoire du CEMAGREF Lyon
Les échantillons, conservés à une température de 4°C et stabilisés à pH 2, ont été
analysés au laboratoire du CEMAGREF. Les paramètres suivants ont été déterminés
pour la plupart des échantillons :
- azote Kjeldhal (N-NK),
- azote ammoniacal (N-NH4+
),
- azote nitrique (N-NO3-
).
Les teneurs en nitrites, phosphates, chlorures et calcium ont également été dosées
pour certains échantillons.
Prélèvements particuliers
Des carottages ont été effectués sur la station silos, à l’aide d’une tarière. Une série
de carottages a pu être effectuée par filtre. Sur le silo, les prélèvements ont pu être
effectués de 10 cm en 10 cm jusqu’à 65 cm de profondeur selon un arc de cercle
(voir schéma) : le prélèvement 1 correspond à l’horizon 0-10 cm, le prélèvement 2 de
10 cm à 20 cm, etc. Les teneurs en matières sèches (MS) et matière organique (MO)
ont été déterminés au laboratoire du CEMAGREF Lyon.
Carottages effectués sur les silos métalliques

45
5. Mesures et analyses réalisées sur les échantillons de la fromagerie
Localisation Date Nom
Lactosérum surnageant 16/06/00 LS1
Lactosérum moulage faisselle 17/06/00 LF1
Lactosérum moulage toile 17/06/00 LT1
Lactosérum surnageant 21/06/00 LS2
Lactosérum moulage faisselle 22/06/00 LF2
Lactosérum moulage toile 22/06/00 LT2
Classification des échantillons de la fromagerie.
Une mesure du pH et de la conductivité ainsi qu’une analyse de la DCO brute et de
la DCO filtrée ont été effectuées dans le camion laboratoire du CEMAGREF. Les
paramètres suivants ont été déterminés au laboratoire du CEMAGREF Lyon : azote
Kjeldhal (N-NK), phosphore total (Pt).

46
Annexe 4
Synthèse des principaux résultats de 1999
Remarque : les résultats présentés concernent uniquement les silos
métalliques.
La stabilité des rendements quotidiens sur les DCO brute et filtrée, l’azote
Kjeldhal et la DGO ressort comme le point le plus important des résultats
obtenus en 1999.
1. les rendements moyens sur la DCO brute et la DCO filtrée sont identiques et
très élevés (98 %). Pour une concentration moyenne de 9 g de DCO/l en entrée,
la concentration de sortie sera de 180 mg DCO/l.
Rendements d’épuration de l’installation fosses+filtres sur le carbone
jour
Entrée
DCO b
(kg/j)
Sortie
DCO b
(kg/j)
%
éliminés
DCO f
(kg/j)
Sortie
DCO f
(kg/j)
%
éliminés
mer 15/09 17,2 0,683 96,0 13,9 0,593 95,7
jeu 16/09 14,7 0,252 98,3 12,1 0,190 98,4
ven 17/09 25,6 0,199 99,2 17,7 0,199 98,9
sam
18/09
24,5 0,200 99,2 21,3 0,175 99,2
dim 19/09 6,1 0,254 95,8 5,5 0,189 96,6
lun 20/09 12,7 0,175 98,6 11,3 0,132 98,8
moyenne 16,8 0,294 98,3 12,4 0,25 98,0
Ecart type 7,4 0,176 1,6 5,5 0,16 1,4
2. le rendement de transformation de l’azote réduit est identique au rendement
d’épuration de la pollution carbonée.
Rendements d’épuration de l’installation sur N-NK et N-NH4
Jour
Entrée
N-NK
(kg/j)
Sortie
N-NK
(kg/j)
%
éliminés
Entrée
N-NH4
(kg/j)
Sortie
N-NH4
(kg/j)
%
éliminés
mer 15/09 0,551 0,0269 95,1 0,143 0,0122 91,5
jeu 16/09 0,498 0,0097 98,0 0,083 0,0013 98,4
ven 17/09 0,602 0,0117 98,0 0,129 0,0013 99,9
sam 18/09 0,76 0,0134 98,2 / / /
dim 19/09 0,176 0,0073 95,8 0,061 0,0014 97,7
lun 20/09 0,366 0,0128 96,5 0,126 0,0016 98,7
moyenne 0,45 0,01 97,8 0,108 0,0037 97,24
Ecart type 0,2 0,01 1,3 0,01 0,01 3,3

47
3. rendement sur les MES sont très mauvais voire négatifs car affectés par le rejet
des fines provenant de la pouzzolane récemment mise ne place. Ce rejet
important de MES ne semble pas alarmant pour le milieu naturel dans la mesure
où il est temporaire, réalisé dans un fossé, et correspond à des matières
minérales.
Rendements d’épuration de l’installation sur les MES et la DGO
jour
Entrée
MES
(kg/j)
Sortie
MES
(kg/j)
%
éliminés
Entrée
DGO
(kg/j)
Sortie
DGO
(kg/j)
%
éliminés
mer 15/09 1,58 1,828 / 19,7 0,806 95,9
jeu 16/09 2,26 0,571 74,7 16,9 0,296 98,2
ven 17/09 4,5 3,746 17 28,4 0,204 99,3
sam 18/09 7,5 0,038 99,5 28 0,261 99,0
dim 19/09 1,3 1,137 12,5 6,9 0,287 95,8
lun 20/09 2,7 / / 14,4 0,233 98,4
moyenne 3,3 1,46 50,9 17,3 0,35 98,0
Ecart type 2,3 1,4 43 8,3 0,21 1,5
4. Carottages effectués sur les silos métalliques
La teneur en eau des silos métalliques est moins importante et mieux répartie que
celle du filtre en béton. La teneur en matière organique n’excède pas 1,8 % - alors
qu’elle pouvait atteindre 6% sur le filtre en béton. Aucune croûte superficielle n'est
visible sur les filtres en silos métalliques. On observe par ailleurs des taux de fines
élevé avec un gradient croissant dans le sens de la profondeur (entraînement par
le drainage de l’effluent).
Teneurs en eau des échantillons du silo
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70
point 1
point 2

48
Teneurs en matière organique et fines des échantillons du silo
5. Observation microscopiques
Des observations microscopiques des protozoaires et des métazoaires présents
dans les boues issues des filtres et récupérées dans le bac en béton avant le retour
dans les cuves de recyclage nous permettent, en fonction des espèces rencontrées,
d’émettre un avis sur le fonctionnement des filtres, et le cas échéant de conforter les
résultats analytiques.
Espèces rencontrées sur le silos métalliques
Espèces rencontrées Interprétation
Oligochète Aelosoma indicateur d’une bonne qualité de l’eau de
sortie, d’une sur-oxygénation et de la présence
de nitrates
Nématode très fréquent, résiste à la sous aération du milieu
Rotifère Monogononta traitement stable et poussé du carbone et de
l’azote
Rotifère Digononta très fréquent
Vorticelle Microstoma niveau de traitement de l’installation moyen
Euplote traitement poussé du carbone, nitrification au
moins partielle
Thécamébien Euglypha nitrification possible, aération suffisante
Thécamébien Diflugia minéralisation assez poussée des boues
Acarien se rencontre souvent sur les cultures fixées
Larve de mouche très fréquentes, prédatrice des oligochètes
0,00%
0,50%
1,00%
1,50%
2,00%
2,50%
3,00%
3,50%
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70
cm / à la surface
mo 1
mo 2
fines1

49
La présence de 3 indicateurs de bonne qualité de traitement (oligochète, euplote et
rotifère monogononta) renforce les résultats analytiques obtenus sur ce filtre. Nous
sommes en présence d’un filtre dont l’aération est suffisante, capable de nitrifier, et
qui rejette une eau de bonne qualité après un traitement poussé du carbone.
Oligochète Aelosoma x100

50
Annexe 5
Synthèse des principaux résultats de 2000
Remarque : les résultats présentés concernent uniquement les silos métalliques
1. Rendements obtenus
Les rendements ont été calculés à partir des charges en entrée station (effluent brut
dans la cuve de réception) et des charges rejetées au milieu naturel.
DCOb NK NH4 Pt PO4
J1 98,3% # # # #
J2 98,9% # # # #
J3 98,9% # # # #
J4 98,1% # # # #
J5 97,9% 96,5% 92,3% 88,7% 86,7%
J6 96,8% 97,0% 95,8% 90,2% 91,2%
J7 98,5% 97,4% # # #
Rendements obtenus sur le filtre silos
Les rendements obtenus sur la DCO brute et sur l'abattement en azote Kjeldhal sont
similaires à ceux obtenus en septembre 1999, les mesures effectuées par ailleurs
indiquant une baisse importante des performances de la nitrification.
DCOb 06/00 DCOb 09/99 N-NK 06/00 N-NK 09/99
J1 98,3% 96,0% # 95,1%
J2 98,9% 98,3% # 98,0%
J3 98,9% 99,2% # 98,0%
J4 98,1% 99,2% # 98,2%
J5 97,9% 95,8% 96,5% 95,8%
J6 96,8% 98,6% 97,0% 96,5%
J7 98,5% # 97,4% #
Moyenne 98,2% 97,85% 97% 96,9%
Comparaison des rendements 1999 et 2000
2. Analyses des prélèvements par carottages sur les filtres silos
Les analyses effectuées sur les échantillons relevés ont été la teneur en eau
(passage à l'étuve à 105°C) et la teneur en matière organique (passage au four à
550 °C).

51
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60
filtre 1
filtre 2
Teneurs en humidité des échantillons
Teneurs en matière organique des échantillons
0,0%
0,5%
1,0%
1,5%
2,0%
2,5%
3,0%
3,5%
4,0%
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60
profondeur en cm
filtre 1
filtre 2
La teneur en eau est comprise en moyenne entre 25 et 35%. Celle-ci est un peu plus
importante en surface du filtre. Les taux de matière organique diffèrent selon le point
d'échantillonnage, indiquant une répartition inégale – horizontalement et
verticalement - de la biomasse et de la matière organique dans les filtres.

52
Comparaison avec les résultats de septembre 1999
0,0%
5,0%
10,0%
15,0%
20,0%
25,0%
30,0%
35,0%
40,0%
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70
profondeur
sept-99
juin-00
Comparaison des teneurs en humidité entre 99 et 00
Comparaison des teneurs en matière organique entre 99 et 00
0,0%
0,5%
1,0%
1,5%
2,0%
2,5%
3,0%
3,5%
4,0%
0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70
sept-99
juin-00
Les taux de matière organique et d'humidité obtenus sont très largement supérieurs
pour la campagne de juin 2000. L'humidité a augmenté de 5 à 10 % en fonction des
horizons, et le taux de matière organique de 0,5% à 1,5 %. Des taux de matière
organique de 3,5 % semblent être la limite pour le bon fonctionnement du filtre, car
on note un début de colmatage en surface avec formation de flaques lors des
alimentations.

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