Situation réglementaire et gestion environnementale des effluents phytosanitaires Ph REULET DRAF SRPV Aquitaine Expert Pesticides Eau Environnement à LA DGAL /SDQPV Carine Méoule - DRAF Aquitaine
La gestion des effluents phytosanitaires Qu est ce qu un effluent phytosanitaire? Comment déterminer leur impact sur l environnement? Comment limiter leur impact sur l environnement? Comment les limiter en quantité et en concentration? Comment les collecter? Comment les traiter? (systèmes en cours d expérimentation) Combien d expérimentations sont menées sur leur traitement Au niveau national
Qu est ce qu un effluent phytosanitaire?
Définition des effluents phytosanitaires Effluents phytosanitaires = Eaux souillées par les produits phytosanitaires dont la destination est différente de la parcelle traitée Fond de cuve (surplus de bouillie ramené à l exploitation) Fond de cuve dilué après désamorçage de la pompe Volume contenu dans les rampes (volume mort) Eaux de nettoyage du matériel de pulvérisation (rinçage intérieur et lavage extérieur) Effluents liquides ou solides issus de leur traitement (à l exception des supports filtrants tels que charbons actifs, membranes, filtres)
Composition et volume Effluent phyto Evaluation qualitative Concentration en substances actives très variées : Si rinçage à la parcelle: De qq µg/l à plusieurs centaines de mg/l par S.A. Evaluation quantitative volumes d eau utilisés très variables selon l opérateur, la spécialité commerciale, les pratiques,. Pour 40 ha de vigne : 8 à 10 m3 d effluent total / an 2.6 m 3 / pulvé / an 0.4 m3 / desherbeuse / an Eau
Une Réglementation existe déjà! Rejet liquide Décret 2002-540 : Déchets Industriels Spéciaux (DIS) Destruction dans un centre d incinération agréé : Code de la Santé Publique (art L.1331-15) obligation de traiter les effluents autres que domestiques en assurant une protection suffisante du milieu naturel Code de l Environnement (art L 212-1 à 7, art L.216-6 et art L432-2) respect des SDAGE et SAGE responsabilités civiles et pénales des auteurs de dommages à la santé, la faune, la flore ou la vie piscicole Liste du 15/05/01 du Parlement Européen liste de substances actives «rejet 0» préparant la Directive Cadre Eau : : En cours : Arrêté sur l épandage des effluents de produits phytosanitaires ( pas de nouvelles obligations)
Une Réglementation existe déjà! Rejet solide Pas de prescription particulière ce jour Seule obligation : élimination garantissant leur innocuité pour l homme, le bétail, les cultures, et l environnement Tendance à considérer le contenu du biobed comme un amendement organique En cours : Arrêté sur l épandage des effluents de produits phytosanitaires ( pas de nouvelles obligations)
Arrêté sur l épandage des effluents phytosanitaires Projet version 10 Cosigné MEDD, MAAPAR et MSFPH Art 1 : Ensemble de définitions (effluents phyto, bouillie phytosanitaires, fond de cuve dilué ou non) Art 2 : Épandage des eaux de rinçage intérieur des cuves = rinçage à la parcelle légitimé Art 3 : Épandage des effluents phyto soumis à un traitement physique, chimique ou biologique : cadre réglementaire à respecter Art 4 : Épandage des autres effluents phyto interdit Art 5 : Effluent phyto non soumis aux art 2 et 3 et supports filtrants = Déchets Industriels Spéciaux
Comment déterminer l impact des effluents phytosanitaires sur l environnement?
Impact de la pollution ponctuelle Exemple d un bassin versant Pour une Substance active X 1 6 3 0 Quantité de X épandue en KG 1 4 2 5 Pollution diffuse ou Pollution ponctuelle? 1 2 1 0 8 1 5 [ X ] en µg/l 6 1 0 Pluviométrie 4 5 2 0 0 []e n µ g /l q u a n t it é e n k g 2 0
Effluents phytosanitaires et pollution ponctuelle Les effluents de produits phytosanitaires: Issus de la pratique de protection des plantes Largement déversés dans le milieu naturel A l origine de pollutions ponctuelles expliquant une part de la présence des produits phytosanitaires dans les eaux
Comment limiter les impacts des effluents phytosanitaires sur l environnement?
Mieux gérer les effluents phytosanitaires Mise en place dans chaque région d études sur le traitement des effluents de produits phytosanitaires Suivi national par le CLEPA ( MEDD et MAAPAR) Animation par les Groupes Régionaux Phyto (financement FNSE) Protocoles communs (Cd room MAAPAR-ITV pour Ecopulvi)
Objectifs de ces études Limiter l effluent phytosanitaire en quantité et en concentration Le collecter en totalité Caractériser les effluents en volume et en concentration avant et après le traitement Étudier l aspect efficacité, coût et mise en oeuvre pratique
Comment limiter en quantité et en concentration les effluents phytosanitaires?
Limiter en quantité en amont En calculant précisément le volume de bouillie nécessaire En pulvérisant jusqu au désamorçage de la pompe En limitant le volume d eau nécessaire au nettoyage du pulvérisateur emploi d un nettoyeur haute pression arrêt automatique au bout du tuyau Conditionne le choix du système de traitement des effluents phytosanitaires
Limiter en concentration en amont En effectuant le rinçage à la parcelle Diluer le fond de cuve au moins au 1/5 ième Repasser à grande vitesse sur la parcelle venant d être traitée < Dose appliquée au terme des 2 passages _ à la dose homologuée
Comment collecter les effluents phytosanitaires?
Aménager une aire de collecte À l écart des habitations A l écart des points d eau Aire bétonnée en pente Aire servant pour le remplissage Dimensions adaptées au matériel de pulvérisation Regard de récupération des eaux ② Séparation eaux de pluie/ effluent phyto Déssableur / Dé grilleur/ Déshuileur ③ Cuve étanche de stockage ④ système de traitement ② ④ Lit de sable ③
Aire de lavage et de collecte LPA Bergerac Source: DRAF Aquitaine INRA Grand Parc Source : DRAF Aquitaine
Systèmes de séparation des eaux Voie eaux de pluie Voie effluent phyto LPA Bergerac : système de vannes Source : DRAF Aquitaine Voie eaux de pluie Voie effluent phyto INRA : systèmes de bouchons Source: DRAF Aquitaine
Comment traiter les effluents phytosanitaires?
Les principes de traitement 4 grands principes de traitement des effluents phyto : Dégradation biologique Dégradation par oxydation Évaporation/ Déshydratation Rétention par filtration
Les principes de traitement 4 grands principes de traitement des effluents phyto : Dégradation biologique Dégradation par oxydation Évaporation/ Déshydratation Rétention par filtration
Dégradation biologique Biobac Dégradation en milieu liquide (STBR2) Lit planté de roseaux
Le Phytobac ( Bayer Cropscience France) Dégradation par des bactéries naturellement présentes dans le sol (pouvoir épurateur) fosse étanche isolée des eaux souterraines et du ruissellement Système isolé des eaux de pluie (couverture) située dans un endroit ventilé et aérée Système de répartition homogène de l effluent Biobac en construction au lycée de Montagne (33) Source: DRAF Aquitaine
Le Phytobac ( Bayer Cropscience France) Points + Rustique Modulable Peu coûteux Déshuileur facultatif Peu de manipulation Peu d entretien Points Dimensionnement Éléments minéraux non dégradés (CU, AL, ) Durée de vie du substrat inconnue Statut juridique du substrat?
Dégradation en milieu liquide (STBR2 Aderbio) Dégradation aérobie par un cocktail bactérien spécifique en milieu aqueux Pré traitement dans la cuve de stockage : ajout d un activateur Fermenteur : culture bactérienne et nutriments ② ③ ③ Digesteur : mise en contact effluent / bactéries ② bio dégradation Décanteur : ajout de floculant et ④ décantation boues ④ Filtre final biologique STBR 2 installée au LPA de Bergerac Source: DRAF Aquitaine
Dégradation en milieu liquide (STBR2 Aderbio) Points + Points - Encombrement réduit Consommation énergétique faible Peu d entretien Déjà développé pour le traitement des effluents vinicoles Surveillance de la culture Attention à l emplacement : condensation et odeur Pas de dégradation des éléments minéraux Boues à traiter pour l instant en DIS
Lit planté de roseaux Dégradation par des bactéries aérobies se développant au niveau du système racinaire des roseaux et des matériaux filtrants des lits Roseaux plantés dans un bassin étanche drainé Plusieurs couches de matériaux drainant Ajout de matière organique au début de la plantation en surface Quasi saturé en eau Lit planté à écoulement horizontal source : Agence de l'eau RMC, 1999
Lit planté de roseaux mécanisme biologique : La dégradation bactérienne mécanisme physique : Filtration au travers des milieux poreux et des racines Lit de roseaux au château Mont-Redon Source: Château Mont -Redon
Lit planté de roseaux Points + Points - Rustique Bonne intégration paysagère Peu d entretien Emprise au sol à déterminer précisément Durée de vie du substrat inconnu Statut juridique du substrat Problème des désherbants Traitement de finition
Les principes de traitement 4 grands principes de traitement des effluents phyto : Dégradation biologique Dégradation par oxydation Évaporation/ Déshydratation Rétention par filtration
Dégradation par oxydation Photocatalyse sur papier Électrochimie
Photocatalyse sur papier (Ahlstrom) Dégradation des résidus de produits phytosanitaires par des réactions d oxydoréduction Irradiation d un catalyseur (TiO2) par des UV Réaction d oxydoréduction Formation d un oxydant puissant radicaux OH Dégradation des résidus de pesticides en H2O, CO2, SO2, INRA - Domaine de Couhins Source: DRAF Aquitaine
Photocatalyse sur papier (Ahlstrom) Points + Système léger et peu encombrant Pas de génie civil Aboutit à une dégradation totale des molécules Peu coûteux Pas de DIS (sauf le papier) Points Nécessité d un préfiltre pour retenir Cu, Al, Petit volume traité Création de métabolites de dégradation Durée du traitement inconnu Protection des eaux de pluie et des éléments extérieurs
Electrochimie Oxydation des résidus de pesticides associée à la précipitation des polluants en suspension Effet électrochimique: - Courant électrique entre 2 électrodes plongées dans l effluent - Réaction d oxydation - Formation d un oxydant puissant radicaux OH - Dégradation des polluants Effet d électro floculation / coagulation : - Boues à traiter en DIS
Electrochimie Points + Précipitation du Cu Aucun réactif chimique utilisé Points Réacteur pilote en laboratoire DIS à gérer
Les principes de traitement 4 grands principes de traitement des effluents phyto : Dégradation biologique Dégradation par oxydation Évaporation/ Déshydratation Rétention par filtration
Evaporation/ Deshydratation Osmofilm Configuration lagune fermée par une serre osmofilm Configuration sacs
Osmofilm (Alyzée) Concentration des résidus de produits phytosanitaires après évaporation des molécules d eau (effet de serre) Configuration lagune fermée par une serre osmofilm osmofilm entre 2 filets anti grêle Lycée de Montagne Source DRAF Aquitaine Source: Alyzee
Osmofilm (Alyzée) Configuration sacs - Sacs translucides de 250 litres - Casiers gerbables sur 8 niveaux - Bac de rétention en dessous du casier Au bout de quelques mois Effluent liquide Source : Alyzee Poudre séchée à traiter en DIS Source: Alyzee
Osmofilm (Alyzée) Points + Points - Simple à mettre en œuvre Sacs endommagés par les UV Encombrement limité Traitement du résidu sec en DIS Aucun produit chimique utilisé Compatibilité membrane 5 % du poids initial en DIS Énergie naturelle Passage des résidus de produits phyto dans l atmosphère - par entraînement vapeur - par capillarité
Les principes de traitement 4 grands principes de traitement des effluents phyto : Dégradation biologique Dégradation par oxydation Évaporation/ Déshydratation Rétention par filtration
Rétention par filtration Par osmose inverse - Paetzold Sur charbon actif Zamatec Par une succession de filtres - Ecobulles Systèmes proposés en Prestation de service
Filtration par osmose inverse (Phytopur - Michael Paetzold) Séparation physique des résidus de pesticides à travers une membrane semi perméable laissant passer l eau du compartiment le plus concentré vers le moins concentré Système proposé en Prestation de service Pré traitement dans la cuve de stockage: - Ajout de floculant et de coagulant - Décantation récupération des boues traitées en DIS traitement du surnageant Source Michael Paetzold
Filtration par osmose inverse (Phytopur - Michael Paetzold) Filtration sur filtre tissé Filtration par osmose inverse Filtration terminale sur carbone activé Débit: 600 litres / heure Source Michael Paetzold
Filtration par osmose inverse (Phytopur - Michael Paetzold) Points + Points - Unité de traitement mobile Ne nécessite qu une cuve de stockage Aucun déchet laissé sur l exploitation Intégrité des membranes facilement vérifiable Boues à traiter en DIS par le prestataire Durée de vie de la membrane limitée Attention à la convention!
Filtration sur charbon actif (EPUmobil - Zamatec) Adsorption des résidus de pesticides sur une matière carbonée d origine végétale activée Système proposé en Prestation de service Pré traitement dans la cuve de stockage: - Ajout de floculant et de coagulant - Filtration des flocs sur des sacs tissés récupération des boues traitées en DIS traitement du surnageant Source Zamatec Filtration à travers 2 colonnes de charbon actif
Filtration sur charbon actif (EPUmobil - Zamatec) Points + Points - Unité de traitement mobile Ne nécessite qu une cuve de stockage Aucun déchet laissé sur l exploitation Boues à traiter en DIS par le prestataire Saturation du charbon actif Régénération régulière Attention à la convention!
BF Bulles (Ecobulles) Dégradation des molécules par les peroxydes associées à la capacité de rétention de filtres et de charbon actif Système proposé en Prestation de service Pré traitement dans la cuve de stockage : - Ajout de floculant et décantation récupération des boues traitées en DIS traitement du surnageant
BF Bulles (Ecobulles) Pré traitement dans la cuve de stockage 2 pompes de mise en pression Succession de Filtrations - 4 cartouches de filtres coton de taille décroissante - 4 cartouches charbon actif Débit : 800 litres / heure Source Ecobulles/ ITV
BF Bulles (Ecobulles) Points + Unité de traitement mobile Ne nécessite qu une cuve de stockage Système autonome (pompes auto amorçantes et sécurité «marche à sec»,..) Cartouches usagées reprises par la société Possibilité de régler le ph Points Utilisation de peroxydes (comburant et irritant) Colmatage des cartouches Boues à traiter en DIS Attention à la convention!
Combien d expérimentations sont menées sur le traitement des effluents phytosanitaires? Au niveau national
Au niveau national Nombre d expérimentations menées en 2003 Coordonnées par les Groupes Régionaux Phyto Au niveau national Biobac 20 STBR 2 - Aderbio 4 Lit planté de roseaux 1 Compound Vignolles 0 Photocatalyse 14 Electrofloculation - AMP 2 Electrochimie 3 Bac évaporateur 7 Osmofilm 6 Osmose inverse - Paetzold 7 Charbon actif - Zamatec 1 BF Bulles 1
Synthèse nationale des expérimentations 2003 Fiche standardisée validée par le MEDD et le MAAPAR Données analytiques disponibles : [substance active] avant et après traitement Paramètres physico-chimiques avant et après traitement Études écotox Conditions d expérimentations et problèmes rencontrés Synthèse 2003 transmise début juillet 2004 : MAAPAR MEDD MEDD INERIS pour validation
Protocole de validation de l INERIS PROJET 1ère étape: phase de caractérisation Effluent liquide Résidus avant et après traitement (substances actives + métabolites) Paramètres physico-chimiques Écotoxicité tests daphnies 24 et 48 heures, tests algues to et 72 heures Effluent solide Résidus avant et après traitement (substances actives + métabolites) Paramètres physico-chimiques Écotoxicité tests daphnies sur lixiviat croissance des plantes, vers de terre 2ème étape: phase de contrôle (à définir)
Études complémentaires demandées Évaluations complémentaires par filière: Quantité de fond de cuve Concentration des fonds de cuve avant et après rinçage à la parcelle Rinçage extérieur du pulvérisateur à la parcelle
Conclusions
Conclusions Améliorer la qualité de l eau rapidement en limitant l impact de la pollution ponctuelle Proposer un panel de solutions à court terme aux professionnels Efficacité du système Coût et amortissement Facilité de mise en œuvre sur le terrain Accompagnement financier de ces actions Décroisement des aides DIREN / Agences de l Eau Recherche d autres partenaires financiers