Réservoirs rectangulaires en béton

On opte pour un réservoir rectangulaire lorsque le réservoir doit se situer sous un bâtiment abritant des animaux, qu'il doit être couvert ou lorsque l'espace disponible ne permet pas la construction d'un réservoir circulaire. Les parois verticales des réservoirs rectangulaires en béton doivent pouvoir résister à des contraintes considérables. Le plus souvent, on supporte ces parois en les surmontant d'un toit ou d'un caillebotis ou en les concevant comme des murs de soutènement (murs cantilevers ou à contreforts) .

Certains vices de conception ou de construction d'un réservoir rectangulaire souterrain peuvent entraîner l'affaissement des parois vers l'intérieur lorsque le réservoir est vide.

Silos en béton

Le lisier peut aussi être stocké dans des « silos à lisier », comme on les appelle parfois. Ce sont des structures circulaires de faible diamètre dont les parois peuvent s'élever à plus de 6 m. Quelques-uns sont encore utilisés aujourd'hui, particulièrement sur les fermes porcines. Ces silos ont une capacité restreinte, soit moins de 1 000 000 l.

Inspecter minutieusement la structure de ces silos à la recherche de fuites, de corrosion des tuyaux de transfert ou de tout problème structural. Apporter les correctifs sans tarder ou mettre le silo hors-service et le remplacer par une nouvelle installation.

Les structures de stockage en béton recommandées de nos jours ont habituellement entre 3,3 m et 4,8 m de profondeur et sont à au moins 50 % enfouis dans le sol, ce qui réduit considérablement les risques d'affaissement étant donné que les pressions exercées sur les parois décroissent à mesure qu'on réduit la hauteur du réservoir. Ce type de structure offre aussi l'avantage de pouvoir être vidangé par le haut, ce qui élimine la nécessité d'une canalisation d'évacuation située sur les côtés ou au fond.

Réservoirs circulaires en acier vitrifié

Les réservoirs circulaires en acier vitrifié (acier émaillé) de grand diamètre font habituellement partie d'un système complet vendu avec la canalisation de transfert ainsi que le matériel de pompage et d'agitation. Ce système a une capacité extensible et peut même être déplacé.

Réservoirs souples (ou citerne souple)

L’aménagement de réservoirs souples à l’avantage d’avoir une capacité extensible jusqu’à 1500 m³ et une mobilité. C’est une solution facile à installer vendus avec les accessoires et les équipements nécessaires au transfert et de pompage. Ce type de solution peut être utile dans un environnement où il est difficile d’entreposer un moyen de stockage rigide. En effet, l’atout majeur d’une citerne souple est qu’elle peut être conçue sur mesure et peut prendre toutes les formes souhaitées… Ce type de structure offre aussi l'avantage de pouvoir être vidangé par le haut, ce qui élimine la nécessité d'une canalisation d'évacuation située sur les côtés ou au fond.

Fosses en terre

L'aménagement d'une fosse en terre est possible si les conditions de sol et la hauteur de la nappe phréatique et du sous-sol le permettent. Normalement, la profondeur de ces fosses rectangulaires aux parois en pente varie entre 3 et 4,2 m (10 et 14 pi). Leurs parois ont une pente de 1:2 (hauteur:largeur). Comme ces parois en pente augmentent la surface exposée aux précipitations, il faut prévoir un volume de liquide de 20 % supérieur. Ce volume de liquide additionnel entraîne une augmentation des coûts au titre des épandages.

Étant donné que la structure des fosses en terre dépend des caractéristiques du sol et de l'étanchéité des surfaces, il est important de faire toutes les vérifications nécessaires pour prévenir les pertes par infiltration et protéger ainsi l'environnement. La LGEN exige que la conception de toute structure de stockage en terre nouvellement construite ou agrandie soit confiée à un ingénieur ou à un géologue possédant l'expertise voulue pour garantir qu'on procède à des essais convenables et qu'on utilise les bonnes techniques de construction.

La vidange d'une fosse en terre s'effectue à partir d'une plate-forme, au moyen d'une pompe à arbre vertical ou à partir des côtés en pente, au moyen d'une pompe à arbre d'hélice incliné. Prendre garde, au cours de l'agitation, de ne pas provoquer l'érosion des parois en terre.

Si le sol n'a pas une teneur suffisante en argile, envisager l'installation d'un revêtement artificiel. Le revêtement peut être un enduit d'argile, de bentonite ou de plastique. Veiller à ce que le revêtement soit suffisamment protégé de la turbulence pendant l'agitation. 

Systèmes à cellules de stockage multiples

Une série de deux ou trois cellules de stockage utilisées en séquence forment un système à cellules de stockage multiples. Un tel système traite en partie le Lisier en permettant à la matière sèche de se déposer et de se séparer du lisier dans les deux premières cellules.

Le lisier est transféré du bâtiment d'élevage à la première cellule de stockage. Quand celle-ci est pleine, le lisier déborde dans la deuxième structure. Grâce à ce système, le gros de la matière sèche contenue dans le Lisier se dépose dans la première cellule, de telle sorte que le lisier qui se trouve dans la deuxième aura une faible teneur en matière sèche. La teneur en matière sèche sera encore plus faible dans la dernière cellule si le système compte trois cellules.

On a recours aux systèmes à cellules de stockage multiples pour un certain nombre de raisons. Une très grosse structure peut être difficile à agiter, ce qui peut compliquer le retrait des sédiments qui s'y sont déposés. Dans les fermes qui utilisent des systèmes à cellules de stockage multiples, normalement seule la première cellule doit être agitée au moment de l'épandage.

Systèmes avec chasse d'eau

Certaines fermes laitières utilisent un système avec chasse d'eau. Ce système, qui compte plusieurs cellules de stockage, pompe le liquide de la dernière cellule jusqu'à un réservoir surélevé. Le réservoir libère le liquide d'un seul coup à la tête des allées du bétail. Cette chasse d'eau évacue le Lisier jusque dans une fosse de réception. Le contenu de la fosse est ensuite pompé ou évacué par drainage dans la première cellule de stockage. La capacité totale des systèmes de ce genre est habituellement de 40 % supérieure à celle d'un système à réservoir unique.

Des études indiquent que l'élimination du Lisier frais réduit considérablement la teneur en agents pathogènes. L'utilisation de systèmes à cellules de stockage multiples pourrait être un moyen de réduire les agents pathogènes en permettant à l'exploitant d'exclure le Lisier frais des réservoirs contenant les matières prêtes pour l'épandage.

Éléments minéraux

Épandage de lisier dans une prairie.

Épandeuse à lisier Agrometer à pendillards. Fonctionne en déroulant ou enroulant un tuyau souple directement relié à la fosse à lisier (pour très gros élevages)

L'épandage de lisier constitue principalement un apport d'azote, phosphates et potassium : N / P₂O₅ / K₂O = 3,5 / 2,1 / 2,5 kg/t typiquement pour un lisier de porc charcutier^[9]. L'azote s'y trouve sous forme ammoniacale qui s'évapore ou est fixée par le sol^[10], ou organique qui peut être rapidement minéralisée. L'azote ammoniacal est rapidement transformé en nitrites puis en nitrates solubles^[11]. Cet azote en solution peut être utilisé par les plantes ou bien entraîné par les eaux de surface ou dans le sol. Il participe au cycle de l'azote, qui est un élément indispensable à la croissance des plantes, sur place mais peut aussi participer à des pollutions. Le lisier est généralement présenté comme responsable des marées vertes du fait d'épandages excessifs^[12]. Des épandages faits en période de pluie ou avant que les plantes aient pu absorber les nitrates peuvent aussi poser problème : un afflux d'eau peut directement lessiver des nitrates et/ou des microbes vers les nappes phréatiques et/ou les cours d'eau et notamment provoquer des phénomènes d'eutrophisation, c'est-à-dire d'excès d'éléments nutritifs dans l'eau et de prolifération de végétaux (marées vertes sur les littoraux)^[13].

Le lisier contient aussi des éléments traces métalliques en quantité significative^[14].

Pollution biologique

La pollution est aussi biologique. Certains lisiers contiennent des œufs ou propagules de parasites et des microbes intestinaux^[11], des résidus médicamenteux actifs, par exemple des perturbateurs endocriniens ou biocides.

Le lisier de porc contient des bactéries de la flore fécale porcine, dont certaines sont pathogènes pour l'être humain comme Salmonella, Campylobacter ou encore Yersinia enterocolitica^[3]. Le risque sanitaire présenté par ces bactéries est important surtout dans le cas des lisiers utilisés comme épandage pour des végétaux destinés à être consommés crus^[3]. Les traitements subis par le lisier lors de son stockage ont entre autres pour objectif de diminuer la quantité de ces bactéries, cependant les effets de ceux-ci peuvent être surestimés^[3]. En particulier, la durée de stockage a peu d'effet sur la persistance des bactéries^[3]. Lors de l'épandage, le lisier contient généralement encore des agents pathogènes^[3].

Accidents

La pollution au lisier en cours d'eau entraîne une eutrophisation qui provoque rapidement l'asphyxie des poissons ; l'ammoniaque qu'il contient est en outre toxique pour les organismes aquatiques^[13].

La fédération de pêche du Finistère recense une cinquantaine de pollutions de cours d'eau sur cinq années, touchant le Jet, la Flèche, le ruisseau de la pointe du Millier, le Quillimadec, le Jaudy, la Penzé, le Bélon. L'analyse des données du Bureau d'analyse des risques et pollutions industriels (Barpi) montre une forte hausse des fuites de lisier dans les élevages porcins bretons de 2008 à 2019, dont 75 % entraînent la pollution d'un cours d'eau. Les accidents sont dus dans 50 % des cas à une erreur humaine, dans 44 % à un défaut matériel, dans 11 % aux intempéries. Dans 75 % des cas est identifié un problème de gestion des risques : les installations sont propices à la survenue d'accidents, les ouvriers mal formés ou la surveillance est absente^[13].

Les associations de protection de l'environnement mettent en cause une répression peu dissuasive voire inexistante, favorisant la comparution sur reconnaissance préalable de culpabilité plutôt que la poursuite pénale, y compris lorsque d'autres exploitations agricoles ou marines (conchyliculteurs) sont victimes de ces pollutions. Elles pointent également des intimidations et menaces^[13].

Prévention

Pour limiter ces pollutions, les gros élevages doivent disposer de surfaces d'épandage suffisantes ou envisager des mesures d'exportation ou d'autres formes de valorisation ou de recyclage.

Des mesures sont mises en œuvre :

• les élevages doivent pouvoir stocker tout le lisier qu'ils produisent jusqu'à la fin de la saison pluvieuse ;
• la prise en compte de la valeur fertilisante des lisiers et des fumiers a été améliorée par la formation et l'information des agriculteurs afin qu'ils limitent les apports totaux d'azote - par les lisiers, fumiers mais aussi les engrais chimiques - aux stricts besoins des plantes ; toutefois des cultures comme le maïs irrigué sont réputées valoriser des fumures azotées très élevées^[15].
• des épandeurs à lisier (à rampe basse ou à pendillards) permettent une application homogène et précise – même à petites doses – à ras de sol ou à faible hauteur. Ils peuvent être équipés d’enfouisseurs qui assurent l’incorporation simultanée du lisier au sol^[10], procédé cependant coûteux.

Un système parfois qualifié de « lisiothermie » permet dans les grandes porcheries industrielles de récupérer les calories du lisier (Chaleur fatale) pour chauffer une partie de la porcherie tout en refroidissant le lisier, via une pompe à chaleur, ce qui permet de stocker momentanément le lisier avec peu d’odeur et d’émission d’ammoniac, en attendant par exemple de l'envoyer vers un digesteur^[16].

Bibliographie

• CHANTIGNY, M., D. ANGERS, P. ROCHETTE, C. POMAR, J. TREMBLAY et T. MORVAN (2005). Impact environnemental et valeur agronomique du lisier de porc en culture de maïs-grain : Calcul du bilan azoté réel au champ par le marquage isotopique à l’azote-15 (15N). Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures, Sainte-Foy, Québec.
• CÔTÉ, D., T. S. TRAN, A. MICHAUD et C. BERNARD (1997). L’épandage du lisier en postlevée des cultures, une pratique efficace de conservation du sol et de l’eau dans un bassin à forte densité d’élevage. Sainte-Foy (Québec) : MAPAQ –Centre de recherche et d’expérimentation en sols.
• CÔTÉ, D., M. GIROUX, A. NDAYEGAMIYE et S. P. GUERTIN (2002). Période d’épandage des engrais de ferme et risque environnemental. Institut de recherche et de développement en agroenvironnement (IRDA), Saint-Hyacinthe (Québec).
• CÔTÉ, D., T. S. TRAN et C. BERNARD (1997). « Épandage en postlevée – Une utilisation judicieuse du lisier », dans Porc Québec 8 (1), mars 1997, p. 31-35.
• HACALA, S., J.-B. DOLLE, A. LE GALL et A. VALLET (1999). Lisier ou fumier : quelle chaîne choisir de l’étable au champ.
• MAJDOUB, R., C. CÔTÉ, M. LABADI, K. GUAY et M. GÉNÉREUX (2003). Impact de l’utilisation des engrais de ferme sur la qualité microbiologique de l’eau souterraine.

Articles connexes

• Purin
• Fumier
• Compost
• Fiente
• Guano
• Fertilisation
• Élevage