La méthanisation en milieu rural et ses perspectives de développement en France

De nombreux pays européens s’accordent sur le fait que la méthanisation est un réel atout pour le développement durable. Les différentes approches qu’ils mettent en œuvre sont autant de modèles intéressants à étudier. En effet, quelles prises de positions par rapport aux points positifs et négatifs de ce procédé dénotent ces choix ? Dans quelle mesure permettent-ils une mise en perspective constructive pour l’avenir de la méthanisation

Disarmament, Development and Security

SUMMARY Only action can make further discussion of the relationship between disarmament, development and security credible. Although the Brandt and Palme Commissions heightened public awareness, governments have largely ignored both such bodies and popular movements. The superpowers hold the key but alternative voices must be heard, including middle?country coalitions, the Commonwealth, and the smallest countries which feel special insecurity. Collective security would help developing countries cut arms spending. The Brandt Symposium in April 1985 urged governments to plan for conversion of resources from military to civilian use. The projected UN Conference on Disarmament and Development could make practical advances and reassert the centrality of the disarmament and development relationship. SOMMAIRE Désarmement, développement et sécurité Seul le fait d'agir peut restituer une certaine crédibilité à la discussion des rapports entre le désarmement, le développement et la sécurité. Quoique les commissions Brandt et Palme ont atteint la connaissance du public, les gouvernements ont grandement ignorés ces organisations ainsi que les mouvements populaires. Les grandes puissances tiennent les rênes mais d'autres doivent avoir droit à la parole, les pays moyens y compris, le Commonwealth, et les plus petits pays qui souffrent d'une certaine insécurité. Une sécurité collective aiderait les pays en voie de développement à freiner leurs dépenses en armement. Le Symposium de Brandt en avril 1985 pressait les gouvernements à mettre sur pied une stratégie pour convertir les ressources à but militaire à usage civil. La future Conférence des Nations Unies sur le Désarmement et le Développement pourrait avancer des idées pratiques et réaffirmer la centralisation des rapports du désarmement et du développement. RESUMEN Desarme, desarrollo y sequridad Cualquiera discusión futura acerca de la relación entre desarme, desarrollo y seguridad sólo tendrá credibilidad a través de la acción. Aunque las Comisiones. Brandt y Palme acrecentaron la conciencia pública sobre el problema, por lo general los gobiernos han ignorado tanto a esos organismos como a los movimientos populares. Las superpotencias tienen la última palabra pero las opiniones alternativas debieran hacerse oir incluyendo aquellas de coaliciones de países intermedios, del Commonwealth y los países más pequeños que sienten gran inseguridad. Los países en desarrollo podrían disminuir su gasto de armamentos mediante la creación de sistemas de seguridad colectivos. El symposium Brandt de abril de 1985 urgió a los gobiernos para que planificaran la conversión de recursos de uso militar a uso civil. La proyectada conferencia de las Naciones Unidas sobre Desarme y Desarrollo podría resultar en adelantos prácticos y reafirmar el carácter central de la relación entre desarme y desarrollo

Optimization of struvite precipitation in synthetic biologically treated swine wastewater - Determination of the optimal process parameters

A sustainable way to recover phosphorus (P) in swine wastewater involves a preliminary step of P dissolution followed by the separation of particulate organic matter. The next two steps are firstly the precipitation of struvite crystals done by adding a crystallization reagent (magnesia) and secondly the filtration of the crystals. A design of experiments with five process parameters was set up to optimize the size of the struvite crystals in a synthetic swine wastewater. More than 90% of P was recovered as large crystals of struvite in optimal conditions which were: low Mg:Ca ratio (2.25:1), the leading parameter, high N:P ratio (3:1), moderate stirring rate (between 45 and 90 rpm) and low temperature (below 20°C). These results were obtained despite the presence of a large amount of calcium and using a cheap reactant (MgO). The composition of the precipitates was identified by Raman analysis and solid dissolution. Results showed that amorphous calcium phosphate (ACP) co-precipitated with struvite and that carbonates were incorporated with solid fractions

Batch enrichment of anammox bacteria and study of the underlying microbial community dynamics

The anaerobic ammonium oxidation (anammox) consists on the biological conversion of ammonium (NH4+) into dinitrogen gas under absence of oxygen. Nitrite (NO2-) is a substrate of the anammox reaction, but also an inhibitor at high concentrations. This study investigates the effect of nitrite on the microbial community during the batch enrichment of anammox sludge. Six inoculums collected from different environments were enriched after a conditioning pretreatment and under controlled conditions during 4 months. Concerning the mineral medium used, two different nitrite supply strategies were applied; i.e., (i) initially low concentration at 25 mg NO2-–N/L and progressive increase to 150 mg NO2-–N/L, and (ii) constant high concentration at 150 mg NO2-–N/L. All tested inoculums developed anammox activity but only when the enrichment was started at low nitrite concentration. In such case, the specific ammonium conversion rates finally obtained ranged from 21 ±1 to 118 ±1 mg NH4+–N/g VS/d (VS, volatile solids). Abundance of the functional gene encoding for the enzyme hydrazine oxidoreductase (hzo) was assessed using the real-time quantitative polymerase chain reaction (q-PCR) showing positive correlation with the anammox activity finally reported. In addition, high-throughput DNA sequencing helped to elucidate the underlying microbial community dynamics. The raw inoculum source, the conditioning pretreatment, and the cultivation conditions applied were jointly determinants of the final microbial community structure of the enrichments despite a clear convergence at the end of the experimental period. On the other hand, the cultivation conditions alone determined the selection of anammox species belonging to the genus Candidatus Brocadia.Postprint (updated version

Connaissance du devenir des éléments à risques dans les différentes filières de gestion des effluents porcins

Cet article résume les apports du programme "Porcherie verte" dans la connaissance et la maîtrise du devenir de l'azote, du phosphore et des éléments traces métalliques qui ont, à des titres divers, un impact sur l'environnement. La diminution de la teneur en protéines de l'aliment permet de réduire fortement les quantités d'azote excrétées par les animaux. Une part importante de l'azote est éliminée sous forme gazeuse lorsque les animaux sont placés sur litière ou lorsque le lisier est composté. L'importance de ces pertes d'azote peut cependant varier fortement selon les techniques utilisées et la nature des substrats. Le traitement biologique abat la majeure partie de l'azote et certains types de stations permettent de capter le reste dans des coproduits potentiellement exportables. La bonne valorisation agronomique des effluents nécessite de bien connaître leur valeur fertilisante azotée, ce que facilite l'approche typologique mise au point dans le cadre du programme. Un certain nombre de leviers alimentaires permettent de diminuer la fraction du phosphore alimentaire qui est excrétée dans les effluents: ajustement des apports alimentaires grâce à une meilleure connaissance des besoins des animaux, amélioration de la digestibilité du phosphore alimentaire par une meilleure connaissance de sa disponibilité dans les diverses matières premières ou via l'adjonction de phytase exogène. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le phosphore dans des coproduits potentiellement exportables et la valeur fertilisante phosphatée des effluents est en général très élevée et facile à prédire. Les éléments traces métalliques (cuivre et zinc) sont souvent ajoutés dans l'aliment à des concentrations dépassant largement les besoins stricts des animaux (pour éviter les carences) afin de bénéficier de leur effet protecteur vis-à-vis des pathologies digestives. La supplémentation par des éléments traces métalliques est utile pendant la phase de post-sevrage, mais pas au-delà et l'adjonction de phytase microbienne à l'aliment améliore la disponibilité du zinc pour l'animal. Les traitements biologiques avec séparation de phases permettent de capter le zinc et le cuivre dans des coproduits potentiellement exportables. Après épandage, les éléments traces métalliques sont peu mobiles dans le sol alors que les apports au sol excèdent en général largement les capacités d'exportation par les plantes, ce qui peut conduire à des situations de phytotoxicité à plus ou moins long terme. En fin de compte, la manière la plus simple et la plus économique de gérer les effluents d'élevage reste d'utiliser au mieux leur valeur fertilisante, ce qui s'obtient par un bon équilibre entre la quantité d'animaux produits et la capacité des sols à recevoir leurs effluents. En l'absence d'un tel équilibre, l'abattement de l'azote excédentaire par l'utilisation de litières ou par le compostage du lisier a un impact environnemental important alors même que ces solutions ne résolvent rien en termes de phosphore et d'éléments traces métalliques. Les traitements biologiques les plus sophistiqués permettent d'éliminer le phosphore et une partie des éléments traces métalliques dans des coproduits potentiellement exportables, mais ils ont un coût économique et écologique très élevé. (Résumé d'auteur

Identifying cost-competitive greenhouse gas mitigation potential of French agriculture

The agriculture, forestry and other land use sector are responsible for 24% (10–12 Pg CO2e per year) of anthropogenic greenhouse gas (GHG) emissions worldwide, with concomitant opportunities for mitigation. A scientific panel used deliberative methods to identify ten technical measures comprising 26 sub-measures to reduce GHG emissions from agriculture in France. Their abatement potential and cost are compared. The proposed measures concern nitrogen (N) management, management practices that increase carbon stocks in soils and biomass, livestock diets, and energy production and consumption on farms. Results show that the total abatement potential can be divided into three parts. One third of the cumulated abatement potential corresponds to sub-measures that can be implemented at a negative technical cost. These sub-measures focus on increased efficiency in input use including N fertilisers, animal feed and energy. The second third are sub-measures with moderate cost (€25 per metric Mg of avoided CO2e). These require investment with no direct financial return, the purchase of particular inputs, dedicated labour time or involve production losses. Assuming additivity, the cumulated abatement is 32.3 Tg CO2e per year in 2030, but only 10 Tg (i.e. 10% of current agricultural emissions) when calculated under current inventory rules. This study confirms that a significant abatement potential exists in the agricultural sector, with two thirds of this potential at low or even negative cost. This is likely to be an underestimated as it is based on a status quo of the current agricultural system. Results also emphasise the need to upgrade inventory rules so that efforts to reduce emissions can be accounted for

Etude des transferts d'azote par nitrification-dénitrification (N2, N20, NH3) au cours du traitement aérobie et du stockage du lisier de porc. Essai avec 15N

In some areas, aerobic treatment can deal with different pollution problem, more particularly with the water pollution by nitrate. During treatment, nitrogen is removed as nitrogen gaseous forms by nitrification and denitrification. However, transformations and transfer of nitrogen of the slurry to the atmosphere could be a source of gas pollution (N2O, NH3). Different studies, using a laboratory treatment system, specify the influence of these parameters on nitrogen removal and gaseous emissions during aerobic treatment of slurry. A series of 10 runs carried out in laboratory allowed us to observe a nitrogen removal during aeration from 15 to 66% of the total nitrogen of the raw slurry during aeration. Cumulated nitrogen removal obtained during aeration with the removal from post-storage (10 to 57% of the total nitrogen of the raw slurry), a total nitrogen removal efficiency ranging from 52 to 85% of the total nitrogen of the raw slurry was obtained. The main parameters which influence nitrogen transformations are carbon availability of the raw slurry (BOD) and aeration strategy. For the different aeration strategies, NH3 and NOx emissions are low during aeration ((0.8% of the total nitrogen of the raw slurry) and the main pathways for nitrogen removal are N2 and N2O. The use of labelled nitrogen (15N) allowed to distinguish the N2O production from either nitrification or denitrification. Indeed, during nitrification, nitrite accumulation lead to nitrite reduction to N2O by nitrifiers which caused N2O emissions up to 31% of the total nitrogen of the raw slurry. During denitrification, inhibition of N2O reductase by dissolved oxygen lead also to N2O emissions up to 24% of the total nitrogen of the raw slurry. Result from the current work indicate the importance of the parameters of treatment on the total removal efficiency and the nitrogen gaseous emissions. According to these results, it seems possible to build aerobic treatment systems allowing high level of nitrogen removal without atmospheric gas pollution, particularly with N2O.Le traitement aérobie du lisier est envisagé, dans certaines régions, comme une alternative susceptible de résoudre différents problèmes de pollution, notamment la pollution des eaux par les nitrates. Au cours du traitement, une partie de la charge azotée du lisier est transformée en composés azotés gazeux par nitrification et dénitrification. Cependant, les transformations et le transfert de l'azote du lisier vers l'atmosphère engendrent parfois des émissions de gaz polluants tels que le protoxyde d'azote (N2O) et l'ammoniac (NH3). Différentes études, réalisées à l'aide d'un pilote de laboratoire instrumenté, précisent l'influence des paramètres de fonctionnement sur l'élimination d'azote et sur la production de gaz polluants pendant le traitement aérobie du lisier de porcs. Les essais menés en laboratoire ont permis de mettre en évidence une élimination de 15 à 66% de l'azote total du lisier brut pendant l'aération. En ajoutant le taux d'élimination obtenu pendant la phase d'aération avec celui issu de la phase de stockage (10 à 57% de l'azote total du lisier brut), on atteint des taux d'élimination totale compris entre 52 et 85% de l'azote total du lisier brut. Les principaux paramètres de fonctionnement influençant les transformations sont, la quantité de carbone assimilable du lisier brut (DBO) et la stratégie d'aération. Pour les différentes stratégies de traitement, les émissions de NH3 et NOx sont faibles pendant l'aération (( 0.8% de l'azote total du lisier brut) et les principales voies d'élimination sont le N2 et N2O. L'utilisation du traceur isotopique 15N nous a permis de mettre en évidence le rôle de la nitrification et de la dénitrification sur la production et l'accumulation de N2O. En effet, pendant la nitrification, une accumulation de nitrites entraîne une réduction de ces nitrites en N2O par les bactéries nitrifiantes, ce qui engendre des émissions de N2O représentant jusqu'à 31% de l'azote total du lisier brut. D'autre part, au cours de la dénitrification, l'inhibition partielle de l'enzyme N2OR, par l'oxygène dissous, entraîne une accumulation et des émissions de N2O représentant jusqu'à 24% de l'azote total du lisier brut. Ces travaux soulignent l'importance des paramètres de fonctionnement sur l'efficacité épuratoire globale et sur les formes azotées gazeuses émises dans l'atmosphère. D'après l'ensemble de ces résultats, il apparaît possible de mettre en place des systèmes de traitement aérobie permettant une élimination d'azote importante tout en évitant les transferts de pollution vers l'atmosphère, notamment vis-à-vis du N2O