Situation rglementaire et gestion environnementale des effluents phytosanitaires

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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
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La gestion des effluents phytosanitaires

• Quest ce quun effluent phytosanitaire?
• Comment déterminer leur impact sur
  lenvironnement ?
• Comment limiter leur impact sur lenvironnement ?
• Comment les limiter en quantité et en
  concentration?
• Comment les collecter ?
• Comment les traiter ? (systèmes en cours
  dexpérimentation)
• Combien dexpérimentations sont menées sur leur
  traitement
• Au niveau national

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Quest ce quun effluent phytosanitaire?
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Définitiondes 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
  lexploitation)
• 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 lexception des supports filtrants
  tels que charbons actifs, membranes, filtres)

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Composition et volume
Eau
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 deau utilisés très variables selon
  lopérateur, la spécialité commerciale, les
  pratiques,.
• Pour 40 ha de vigne 8 à 10 m3 deffluent total
  / an
• 2.6 m 3 / pulvé / an
• 0.4 m3 / desherbeuse / an

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Une Réglementation existe déjà !Rejet liquide

• Décret 2002-540 Déchets Industriels Spéciaux
  (DIS)
• Destruction dans un centre
  dincinération 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 lEnvironnement (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 lépandage des effluents de
produits phytosanitaires ( pas de nouvelles
obligations)
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Une Réglementation existe déjà !Rejet solide

• Pas de prescription particulière ce jour
• Seule obligation élimination garantissant leur
  innocuité pour lhomme, le bétail, les cultures,
  et lenvironnement
• Tendance à considérer le contenu du biobed comme
  un amendement organique

En cours Arrêté sur lépandage des effluents de
produits phytosanitaires ( pas de nouvelles
obligations)
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Arrêté sur lépandage des effluents
phytosanitairesProjet 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

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Comment déterminer limpact des effluents
phytosanitaires sur lenvironnement ?
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Impact de la pollution ponctuelle

• Exemple dun bassin versant
• Pour une Substance active X

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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 lorigine de pollutions ponctuelles
  expliquant une part de la présence des produits
  phytosanitaires dans les eaux

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Comment limiter les impacts des effluents
phytosanitaires sur lenvironnement ?
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Mieux gérer les effluents phytosanitaires

• Mise en place dans chaque région
• détudes 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)

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Objectifs de ces études

• Limiter leffluent phytosanitaire en quantité
  et en concentration
• Le collecter en totalité
• Caractériser les effluents en volume et en
  concentration avant et après le traitement
• Étudier laspect efficacité, coût et mise en
  oeuvre pratique

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Comment limiter en quantité et en concentration
les effluents phytosanitaires ?
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Limiter en quantité en amont

• En calculant précisément le volume de bouillie
  nécessaire
• En pulvérisant jusquau désamorçage de la pompe
• En limitant le volume deau nécessaire au
  nettoyage du pulvérisateur
• emploi dun nettoyeur haute pression
• arrêt automatique au bout du tuyau

Conditionne le choix du système de traitement des
effluents phytosanitaires
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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 dêtre traitée
• Dose appliquée au terme des 2 passages _ à la
  dose homologuée

lt
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Comment collecter les effluents phytosanitaires ?
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Aménager une aire de collecte

• À lécart des habitations
• A lécart des points deau
• Aire bétonnée en pente ?
• Aire servant pour le remplissage
• Dimensions adaptées au matériel de pulvérisation
• Regard de récupération des eaux ?
• Séparation eaux de pluie/ effluent phyto
• Déssableur / Dé grilleur/ Déshuileur ?
• Cuve étanche de stockage ?

?
?
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Aire de lavage et de collecte
LPA Bergerac Source DRAF Aquitaine
INRA Grand Parc Source DRAF Aquitaine
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Systèmes de séparation des eaux
Voie eaux de pluie
Voie eaux de pluie
Voie effluent phyto
Voie effluent phyto
LPA Bergerac système de vannes Source DRAF
Aquitaine
INRA systèmes de bouchons Source DRAF
Aquitaine
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Comment traiter les effluents phytosanitaires ?
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Les principes de traitement

• 4 grands principes de traitement des effluents
  phyto
• Dégradation biologique
• Dégradation par oxydation
• Évaporation/ Déshydratation
• Rétention par filtration

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Les principes de traitement

• 4 grands principes de traitement des effluents
  phyto
• Dégradation biologique
• Dégradation par oxydation
• Évaporation/ Déshydratation
• Rétention par filtration

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Dégradation biologique

• Biobac
• Dégradation en milieu liquide (STBR2)
• Lit planté de roseaux

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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 leffluent

Biobac en construction au lycée de Montagne
(33) Source DRAF Aquitaine
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Le Phytobac ( Bayer Cropscience France)

• Points
• Rustique
• Modulable
• Peu coûteux
• Déshuileur facultatif
• Peu de manipulation
• Peu dentretien

• Points -
• Dimensionnement
• Éléments minéraux non dégradés (CU, AL,)
• Durée de vie du substrat inconnue
• Statut juridique du substrat ?

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Dégradation en milieu liquide (STBR2 Aderbio)
Dégradation aérobie par un cocktail bactérien
spécifique en milieu aqueux

• Pré traitement dans la cuve de stockage ajout
  dun activateur
• ? Fermenteur culture bactérienne et nutriments
• ? Digesteur mise en contact effluent /
  bactéries ? bio dégradation
• ? Décanteur ajout de floculant et
  décantation ? boues
• ? Filtre final biologique

?
?
?
?
STBR 2 installée au LPA de Bergerac Source DRAF
Aquitaine
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Dégradation en milieu liquide (STBR2 Aderbio)

• Points -
• Surveillance de la culture
• Attention à lemplacement condensation et odeur
• Pas de dégradation des éléments minéraux
• Boues à traiter pour linstant en DIS

• Points
• Encombrement réduit
• Consommation énergétique faible
• Peu dentretien
• Déjà développé pour le traitement des effluents
  vinicoles

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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

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Lit planté de roseaux

• mécanisme biologique
• ? La dégradation bactérienne
• mécanisme physique
• ? Filtration au travers des milieux poreux et
  des racines

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Lit planté de roseaux

• Points
• Rustique
• Bonne intégration paysagère
• Peu dentretien

• Points -
• Emprise au sol à déterminer précisément
• Durée de vie du substrat inconnu
• Statut juridique du substrat
• Problème des désherbants
• Traitement de finition

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Les principes de traitement

• 4 grands principes de traitement des effluents
  phyto
• Dégradation biologique
• Dégradation par oxydation
• Évaporation/ Déshydratation
• Rétention par filtration

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Dégradation par oxydation

• Photocatalyse sur papier
• Électrochimie

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Photocatalyse sur papier (Ahlstrom)

• Dégradation des résidus de produits
  phytosanitaires
• par des réactions doxydoréduction

• Irradiation dun catalyseur (TiO2) par des UV
• Réaction doxydoréduction
• Formation dun oxydant puissant ? radicaux OH
  
• Dégradation des résidus de pesticides en H2O,
  CO2, SO2,

INRA - Domaine de Couhins Source DRAF Aquitaine
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Photocatalyse sur papier (Ahlstrom)

• Points -
• Nécessité dun 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

• 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)

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Electrochimie

• Oxydation des résidus de pesticides associée à la
  précipitation des polluants en suspension

• Effet électrochimique
• - Courant électrique entre 2 électrodes plongées
  dans leffluent
• - Réaction doxydation
• - Formation dun oxydant puissant
• ? radicaux OH
• - Dégradation des polluants

• Effet délectro floculation / coagulation
• - Boues à traiter en DIS

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Electrochimie

• Points -
• Réacteur pilote en laboratoire
• DIS à gérer

• Points
• Précipitation du Cu
• Aucun réactif chimique utilisé

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Les principes de traitement

• 4 grands principes de traitement des effluents
  phyto
• Dégradation biologique
• Dégradation par oxydation
• Évaporation/ Déshydratation
• Rétention par filtration

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Evaporation/ Deshydratation

• Osmofilm
• Configuration lagune fermée par une serre
  osmofilm
• Configuration sacs

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Osmofilm (Alyzée)

• Concentration des résidus de produits
  phytosanitaires après évaporation des molécules
  deau (effet de serre)

• Configuration lagune fermée par une serre
  osmofilm
• osmofilm entre 2 filets anti grêle

Lycée de Montagne Source DRAF Aquitaine
Source Alyzee
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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
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Osmofilm (Alyzée)

• Points -
• Sacs endommagés par les UV
• Traitement du résidu sec en DIS
• Compatibilité membrane
• Passage des résidus de produits phyto dans
  latmosphère
• - par entraînement vapeur
• - par capillarité

• Points
• Simple à mettre en uvre
• Encombrement limité
• Aucun produit chimique utilisé
• 5 du poids initial en DIS
• Énergie naturelle

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Les principes de traitement

• 4 grands principes de traitement des effluents
  phyto
• Dégradation biologique
• Dégradation par oxydation
• Évaporation/ Déshydratation
• Rétention par filtration

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Rétention par filtration

• Par osmose inverse - Paetzold
• Sur charbon actif Zamatec
• Par une succession de filtres - Ecobulles

Systèmes proposés en Prestation de service
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Filtration par osmose inverse (Phytopur -
Michael Paetzold)

• Séparation physique des résidus de pesticides à
  travers une membrane semi perméable laissant
  passer leau 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
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Filtration par osmose inverse (Phytopur -
Michael Paetzold)

• Filtration sur filtre tissé
• Filtration par osmose inverse
• Filtration terminale sur carbone activé
• ? Débit 600 litres / heure

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Filtration par osmose inverse (Phytopur -
Michael Paetzold)

• Points -
• Boues à traiter en DIS par le prestataire
• Durée de vie de la membrane limitée
• Attention à la convention !

• Points
• Unité de traitement mobile
• Ne nécessite quune cuve de stockage
• Aucun déchet laissé sur lexploitation
• Intégrité des membranes facilement vérifiable

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Filtration sur charbon actif(EPUmobil - Zamatec)

• Adsorption des résidus de pesticides sur une
  matière carbonée dorigine 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

• Filtration à travers 2 colonnes de charbon actif

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Filtration sur charbon actif(EPUmobil - Zamatec)

• Points -
• Boues à traiter en DIS par le prestataire
• Saturation du charbon actif
• Régénération régulière
• Attention à la convention !

• Points
• Unité de traitement mobile
• Ne nécessite quune cuve de stockage
• Aucun déchet laissé sur lexploitation

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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

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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

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BF Bulles (Ecobulles)

• Points -
• Utilisation de peroxydes (comburant et irritant)
• Colmatage des cartouches
• Boues à traiter en DIS
• Attention à la convention !

• Points
• Unité de traitement mobile
• Ne nécessite quune cuve de stockage
• Système autonome (pompes auto amorçantes et
  sécurité  marche à sec ,..)
• Cartouches usagées reprises par la société
• Possibilité de régler le pH

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Combien dexpérimentations sont menées sur le
traitement des effluents phytosanitaires ?Au
niveau national
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Au niveau national
Nombre dexpérimentations menées en
2003 Coordonnées par les Groupes Régionaux Phyto
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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 dexpérimentations et problèmes
  rencontrés
• Synthèse 2003 transmise début juillet 2004

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Protocole de validation de lINERIS 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)

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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

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Conclusions
60
Conclusions

• Améliorer la qualité de leau rapidement en
  limitant limpact de la pollution ponctuelle
• Proposer un panel de solutions à court terme aux
  professionnels
• Efficacité du système
• Coût et amortissement
• Facilité de mise en uvre sur le terrain
• Accompagnement financier de ces actions
• Décroisement des aides DIREN / Agences de lEau
• Recherche dautres partenaires financiers