Absorbeur d’ammoniac SORBA (Réalisation d'un concept de filtre pour la réduction des émissions provenant de la garde d’animaux)

• Forschungsstelle: BAFU
• Projektnummer: UTF 515.18.15

Schlüsselwörter (Französisch)

réduction des émissions d’ammoniac, eutrophisation, acidification, écosystèmes naturels, installations agricoles stationnaires, prototype, filtre, absorption, biodégradable

Kurzbeschreibung (Französisch)

Dans le dernier rapport sur l’Environnement Suisse 2015, le Conseil fédéral définit comme prioritaire la réduction des émissions d’ammoniac. 93% des émissions d’ammoniac sont issues de l’agriculture et principalement de l’élevage animal. L’ammoniac contribue fortement à l’eutrophisation et à l’acidification des écosystèmes naturels. Les charges critiques d’azote sont sensiblement dépassées en plusieurs endroits en Suisse. L’objectif est de limiter les émissions d’ammoniac de l’agriculture à 25’000 tonnes par an au maximum, soit une réduction de 50% des émissions.

L’ordonnance sur la protection de l’air (OPair) demande une limitation des émissions dans la mesure où cela est réalisable sur le plan technique et économiquement supportable (art.4. al. 1 OPair). Pour atteindre cet objectif, il est préférable de réduire les émissions à la source, principalement sur les installations agricoles stationnaires dont les émissions peuvent être captées et évacuées comme par exemple les étables fermées et les installations de stockage du lisier.

En 2014, la Haute école d’ingénierie et d’architecture de Fribourg a réalisé une étude d’efficacité sur un prototype de 10 litres fonctionnant avec un absorbeur d’ammoniac d’origine végétale imprégné d’acide phosphorique sous conditions d’humidité constante développé par l’entreprise Sorba Absorber GmbH. Les résultats montrent une efficacité de >97% pour l’absorption de l’ammoniac.

Le projet vise la réalisation d’un prototype de filtre pour réduire les émissions d’ammoniac issues d’une ferme d’élevage avicole. Le substrat du filtre est entièrement biodégradable et peut servir après avoir absorbé l’ammoniac, pour l’apport ciblé d’azote dans l’agriculture.

Ergebnisse gemäss Vertrag (Französisch)

1     Caractérisation du matériel d’absorption et développement d’un système embarqué pour la mesure en ligne des principaux paramètres NH3, Température, humidité, perte de charge.

2     Réalisation du filtre et mise en place dans une ferme d’élevage avicole. Jalon 1.

3     Résultats de l'exploitation du filtre avec les indicateurs concernant: émissions des odeurs, émissions polluants dans l’air (ammoniac, poussières, etc.), consommation d’énergie, valeur des engrais produits et le taux d'élimination d'ammoniac dans le flux de l’évacuation d’air.

4     Demande d’homologation à titre d’engrais auprès de l’OFAG et un bilan de fumure.

5     Rédaction d’un rapport final présentant les résultats des points 1 à 4 et incluant les indications concernant la maitrise des aspects de sécurité des produits chimiques.

6     Eléments de textes et illustrations ou photos pour l’impression d’un fact-sheet à l’adresse du public.

7     Présentation des résultats lors d’un colloque scientifique à l’OFEV (avec présentation Power-point).

Projektziele (Französisch)

Réaliser un prototype de filtre pour réduire les émissions d’ammoniac issue d’une ferme d’élevage avicole avec une efficacité de >97% sur l’absorption de l’ammoniac. Le substrat du filtre doit être entièrement biodégradable. Une demande d’homologation pour l’utilisation des granulés de substrat imprégnés d’ammoniac à titre d’engrais auprès de l’OFAG est faite.

Beschreibung der Resultate (Französisch)

Un système de filtration d’une capacité de traitement de 5'000 m3/h a été réalisé et testé avec succès sur une halle d’élevage porcin à Gossau SG, sur une halle d’élevage avicole à Kerzers FR et sur une unité de séchage des boues d’épuration à Bilten GL. La matière filtrante est composée de tige de maïs imprégné d’une solution d’acide sulfurique ou d’acide phosphorique. Les essais ont été réalisé avec des concentrations à l’entrée du filtre de 1 à 125 ppm d’ammoniac. Le système de filtration montre une efficacité de 95 à 99% d’abattement des émissions d’ammoniac.

 

L’ammoniac est fixé chimiquement pour former un sel de di ammonium. La matière filtrante usagée peut être revalorisé comme engrais par un simple épandage dans les champs. Cela permet de limiter les pertes sur le cycle de l’azote. L’économie réalisée par la diminution d’achat d’engrais industriel couvre les frais des consommables du filtre Sorba, notamment le coût de l’acide sulfurique. Pour une utilisation sur la même exploitation, il n’est pas nécessaire de faire du demande d’homologation pour cet engrais.

Umsetzung und Anwendungen (Französisch)

La société Sorba Absorber GmbH poursuit maintenant l’étude pour la commercialisation de ce système de filtration. La société produit déjà le substrat à base de tige de maïs commercialisé sur le nom de BABS. Les filtres seront vendus au travers de sociétés spécialisées dans les systèmes de ventilation des halles d’élevage animale. Le filtre promet une réduction d’environ 20-30 % des coûts d’abattement des émissions d’ammoniac par rapport aux solutions actuelles.

Weiteres Vorgehen (Französisch)

Le filtre permet de piéger les poussières, l’ammoniac et les autres molécules basiques contenues dans l’air d’extraction des halles d’élevage. Il contribue déjà à réduire sensiblement les émissions d’odeurs issues de l’élevage animale. Dans ce sens, nous poursuivons le développement d’un nouvel étage de filtration afin de fournir une solution d’abattement des odeurs économiquement acceptable et respectueuse de l’environnement.

Publikationen / Ergebnisse (Französisch)

Les premiers résultats ont été publié dans la revue CHIMIA (Vorlet et al. : « Exhaust Air Cleaning System from Corn Stover for Reducing Ammonia Emissions from Livestock Housing », CHIMIA, Vol: 70, 2016) et présenté à la Société Suisse de Chimie lors du Forum ILMAC 2016 à Bâle.