Des lagunes pour traiter vos eaux souillées

Les lagunes vous permettront de traiter vos  effluents liquides  peu chargés si vous avez des sols imperméables et  suffisamment de  surface pour leur implantation.

Les lagunes permettent de traiter à 98,5 % l'azote de vos effluents  peu chargés.

Elles ne traitent pas les laits résiduels ni les jus de  silos. Elles nécessitent la présence de sols suffisamment imperméables  sans nappe d'eau perchée. L'emprise au sol des lagunes est assez  conséquente. Une petite parcelle en herbe (moins de 50 ares en général) à  proximité et un terrain avec peu de dénivelé sont également  nécessaires. Plusieurs lagunes ont été réalisées dans la région mais pas  encore dans l'Aisne.

Que peut-on traiter ?

Le lagunage permet de traiter :  

• Les lixiviats (purin dilué des fumières découvertes)
• Les eaux brunes (aire d'exercice extérieure et aire de raclage découvertes des déjections).
• Les eaux blanches issues du lavage du  matériel de traite et de fromagerie (sauf s'il n'y a que des eaux  blanches à traiter, pour une raison d'odeur).
• L'ensemble des eaux vertes (quais de traite et aire d'attente).
• Les effluents domestiques, après passage  dans une fosse toutes eaux spécifique et sous réserve de l'accord des  autorités sanitaires.

Il ne permet pas de traiter :  

• Le lisier (bouses de l'aire d'attente, raclage des aires d'exercice)
• Le purin de fumière couverte.
• Le lait non commercialisable et le lactosérum.
• Les jus de silo.

Un fonctionnement simple : décantation, lagunage, épandage

Cette filière permet de traiter la charge azotée, carbonée et  bactérienne des effluents. La réduction des streptocoques fécaux et des  coliformes est de plus de 99%, ce qui est un élément intéressant  vis-à-vis de la para tuberculose.

• Le traitement primaire est réalisé  soit par un filtre à paille, soit par un bassin tampon et de  sédimentation. Le but de cette première étape est principalement de  piéger les matières grossières, mais également de neutraliser le pH de  l'effluent, de traiter partiellement l'effluent, de stocker les boues,  et d'assurer un tampon hydraulique en cas de forte pluie (orage  notamment).
• Le traitement secondaire consiste à poursuivre le traitement grâce à 3 lagunes. Le rendement épuratoire des lagunes est de 80%.
• Le traitement tertiaire est réalisé par épandage sur une  surface enherbée restreinte. Ce système ne traitant pas le potassium,  l'apport de cet élément par hectare est très important.

Contrainte d'implantation : une zone imperméable d'assez grande emprise  

Une étude géotechnique réalisée par un  technicien spécialisé doit montrer une étanchéité du sol suffisante pour  pouvoir implanter des lagunes.

Si ce n'est pas le cas, une  étanchéification par géomembrane est possible mais avec un surcoût  conséquent.

La carte des sols de l'Aisne permet d'avoir une première  approche de l'étanchéité du terrain.

Dans un second temps, des sondages à  la tarière permettent de vérifier la profondeur du sol, sa nature et  son hydromorphie. Puis, si ces premiers éléments sont favorables un  pédologue réalise une analyse hydro-pédologique du profil de 2 tranchées  de 2 m de profondeur.

Pour chaque profil au moins deux échantillons des  couches les plus intéressantes sont réalisés afin de déterminer la  granulométrie et donc l'étanchéité du sol. Il est possible d'installer  un piézomètre pour contrôler le niveau d'eau. Au vu de l'ensemble de ces  éléments, le pédologue détermine la possibilité ou non de réaliser les  lagunes et leurs conditions de réalisation. Il est préférable  d'implanter les lagunes sur un sol peu pentu (entretien des berges…).

Triangle des textures et relation avec sa perméabilité

  Exemple : 65 % de limon, 25% d'argile, 10% de sable.

• A : Zone très perméable : Lagunes non envisageables pour étancher avec le sol en place.
• B : Zone perméable : Lagunes non envisageables pour étancher avec le sol en place.
• C : Zone peu perméable (10-8 à 10-7 m/s) : Nécessité de tasser le matériau (scarification et compaction).
• D : zone imperméable (< 10-8 m/s) : Possibilité d'installer des lagunes.  
  • Absence d'arbre à moins de 10 m des lagunes (effet des racines, ombre, feuilles).
  • L'emprise des lagunes est assez conséquente (1 000 à 2 000 m² pour un troupeau moyen).
  • Les systèmes de traitement font partie des  annexes des bâtiments d'élevage. A ce titre, ils doivent être implantés à  distance réglementaire des tiers et des cours d'eau.
  • Les lagunes semblent en générale peu  génératrices d'odeurs, mais il faut néanmoins veiller à la situation des  vents dominants vis-à-vis des habitations.

Un entretien limité mais à ne pas négliger

• Surveillance générale une fois par semaine (écoulements, matières flottantes, odeurs, présence d'animaux…).
• Lutte contre les rongeurs (1 fois/an).
• Contrôle du développement des lentilles d'eau : un couple de canards…
• Entretien des abords et des digues par fauchage (2 à 4 fois/an)… ou broutage par des moutons.
• Entretien du traitement tertiaire.

Construction : BTS ou filtre à paille, 3 lagunes, un tuyau d'épandage

* Traitement primaire : BTS ou filtre à paille.  

• Vous avez le choix de réaliser un bassin  tampon et de sédimentation (BTS) ou un filtre à paille. Pour cela,  référez-vous à l'article de l'agriculteur de l'Aisne du 14/09/2007,  pages 22 et 23.
• Le BTS réalisé pour des lagunes à néanmoins  la particularité de disposer d'un tuyau de transfert niveau bas de  diamètre 60 mm avec un rétrécissement (ajutage) de 20 à 30 mm et un  second tuyau de transfert niveau haut de 100mm minimum.

* Traitement secondaire : 3 lagunes en série  

• Le terrassement des lagunes doit être  réalisé par une entreprise expérimentée. Le compactage commence par les  digues, puis se termine par le fond.
• La surface des lagunes est déterminée en  fonction de la charge annuelle à traiter à la sortie du traitement  primaire en "demande chimique en oxygène" (DCO) qui quantifie la  pollution organique, en azote total et en azote ammoniacal. C'est la  surface la plus grande qui est retenue.
• Les lagunes ont une profondeur de 1,5 m  dont 0,5 m de revanche (hauteur au-dessus du fil d'eau). Le temps de  séjour hydraulique est de l'ordre de 4 à 6mois. Elles sont 3 fois plus  longues que larges à la surface de l'eau.
• Pour chaque lagune, la sortie est à  l'opposé de l'entrée pour allonger le circuit de l'effluent. Chaque  sortie est équipée d'un té siphoïde pour éviter que les matières  flottantes bouchent le tuyau de transfert de diamètre 100 mm.
• La largeur entre les lagunes est de 3 m en cas d'entretien manuel et de 5 m en cas de passage de tracteur.
• La pente des parois à un rapport minimum longueur sur largeur de 1 avec un sol en place et de 2 avec un apport de matériaux.
• L'ensemble de l'installation est clôturé sur une hauteur de 2 m.
• La mise en eau des lagunes doit être  réalisée très rapidement, et de préférence en automne, de façon à ce  qu'un dessèchement intempestif ne provoque pas de fissure au fond des  lagunes.
• Les berges sont ensemencées en herbe pour mieux fixer le sol.

Schéma de la filière de traitement avec lagunes

  * Traitement tertiaire : une parcelle végétalisée d'infiltration.  

• Sa surface est déterminée par la dose  maximale de 65 Kg d'azote ammoniacal par hectare d'octobre à janvier. De  plus, l'apport total annuel est comparé aux exportations. Le phénomène  de nitrification-dénitrification en sol hydromorphe peut être pris en  compte. Si la parcelle est pâturée l'apport azoté des animaux est  comptabilisé.
• La parcelle est bordée par une zone tampon qui peut être une zone humide, une haie ou un talus planté.
• L'épandage est réalisé sur une prairie de plus de 6 mois, en contrebas des lagunes, par un tuyau perforé déplaçable.
• La parcelle est valorisée de préférence par fauchage en fin de printemps - été, lorsque les lagunes ne l'alimentent plus.
• L'épandage est réalisé de façon gravitaire,  avec des volumes de bâchées suffisants pour assurer une bonne  répartition de l'effluent. Ces bâchées sont réalisées à la sortie des  lagunes par un siphon auto-amorçant (nécessite un dénivelé minimum de 70  cm) ou une chasse à auget qui fonctionne mieux en général. Ce dernier  dispositif peut être réalisé par vous-même ou acheté dans le commerce.  Le diamètre du tuyau d'entrée est inférieur à celui de la sortie. Le  volume du contenant est déterminé par celui nécessaire à une bonne  répartition de l'effluent (5 cm d'eau par apport).
• Un drain souple en PVC annelé de diamètre 100 mm relie la chasse à auget au tuyau perforé d'épandage.
• Le tuyau perforé de répartition est en PEHD  rigide de 60 mm perforé tous les mètres. Sa longueur dépend du volume  de la bâchée : 5 m pour un volume de moins de 50 litres et 60 m pour  plus de 100 litres. Ce tuyau est à déplacer tous les 50 mm de pluie  cumulée en période pluvieuse et au minimum une fois par mois.
• En cas de besoin de surface d'épandage plus  important, il est possible d'utiliser les autres systèmes d'épandage  agréés mais qui nécessitent une pompe pour assurer une bonne  répartition.
• A la place de la parcelle enherbée, un  bosquet épurateur ou un massif filtrant végétalisé peut être utilisé en  traitement tertiaire. Ces techniques vous seront présentées dans de  prochains numéros de l'agriculteur de l'Aisne.

Un tuyau perforé pour épandre

Exemple de dimensionnement d'une filière

A titre indicatif, 3 situations vous sont  présentées en zone moyennement pluvieuse (Vervins), avec une vidange de  la fumière une fois par an.

Filière de lagunage