Effluents viti-vinicoles : une palette de traitements toujours plus large

Effluents vinicoles : des techniques de traitement diversifiées

La première méthode la plus répandue en traitement des effluents vinicoles reste l’aération qui favorise la dégradation des sucres et alcools par les bactéries. C’est aussi ce que propose la société Clairéo, qui intervient en Nouvelle-Aquitaine principalement, et de plus en plus en Provence ou dans les Pays de la Loire. « Le système que nous proposons est simple et économique, on collecte les effluents à la sortie du chai pour les acheminer vers une lagune aérée. On apporte de l’oxygène dans les eaux à traiter par micro-bullage, opération qui a pour but de permettre le développement d’une activité bactérienne et de réduire la demande chimique en oxygène pour dégrader les sucres et alcools contenus dans les eaux », explique Matthieu Planté, dirigeant de Clairéo. Cette technique ne demande pas d’apport de bactéries, uniquement des apports en oxygène. « La nouveauté, c’est que nous venons de lancer un outil de programmation pour faciliter l’ajustement de l’air à envoyer aux eaux à traiter : cela permet d’adapter l’aération du bassin à la quantité d’eau à traiter, et ainsi de suivre en temps réel la volumétrie des effluents pour adapter le traitement. Le but est aussi d’optimiser la consommation d’énergie des exploitations » poursuit Matthieu Planté. Ce dispositif a été lancé en novembre 2018.

L’aération est une méthode utilisée depuis longtemps. Après avoir circulé dans le bassin d’aération, les effluents subissent un deuxième traitement, avec une filtration végétale des matières organiques à base de roseaux avant le rejet de l’eau dans le milieu naturel.

Autre solution, la technologie SBR (Sequencing Batch Reactor) qui consiste en un traitement par bâchée des effluents et qui offre des rendements intéressants. Les Ateliers d’Occitanie ont mis en œuvre cette technique avec succès sur plus d’une centaines de références en caves vinicoles.

« Pour le traitement des effluents vinicoles, nous proposons également un BioRéacteur à Membranes (BRM), qui fonctionne sur le même principe biologique mais avec la mise en place de modules de membranes céramiques immergées dans le bassin biologique permettant de filtrer la biomasse pour en soutirer une eau traitée exempte de toutes matières en suspension » poursuit Denis Richard. Grâce à cette technologie membranaire développée par le groupe KWI, le traitement est plus compact et plus performant, et permet une réutilisation de l’eau pour irriguer ou laver les vendangeuses par exemple.

Syntea (Synthèse d’Epur Nature et d’Agro Environnement) dispose de références prestigieuses dans le traitement des effluents des distilleries et de la viticulture en France, Espagne et Portugal, et compte près de 600 installations depuis 1998. Près de 200 de ces références associent un traitement par aération prolongée et filtres plantés de roseaux. « Nous avons été les précurseurs dans le domaine des traitements conjoints dès le début des années 2000, explique Pierre-Yves Rioual, Président de Syntea. A l’époque, il était assez courant d’opposer les techniques les unes aux autres, mais nous avons été les premiers à les associer ». Une phase de stockage dans une cuve, un ouvrage en béton ou une lagune, permet d’écrêter les débits de pointe et de lisser les apports sur le traitement. Celui-ci repose sur des bactéries en culture libre qui dégradent la pollution organique grâce à l'oxygène insufflé dans le milieu. La liqueur mixte est ensuite envoyée sur les filtres plantés de roseaux, permettant ainsi un traitement intégré des boues via un compostage aboutissant à une minéralisation des boues. Ce procédé peut également traiter les effluents viticoles sous le nom de Vitimax. Parmi les références les plus prestigieuses de Syntea, on peut citer Château Haut-Marbuzet, Château Monrose, ou encore le Château Smith Haut Laffite qui associe un traitement aérobie et un filtre planté de végétaux avec une aération intensive (breveté), ce qui permet de gérer l'emprise au sol.

Syntea réalise également de grosses stations collectives reposant sur un stockage aéré pour traiter les effluents de manière collective. « On y adjoint systématiquement des lits de séchage plantés de roseaux pour le traitement des boues, détaille Pierre-Yves Rioual. Le rejet est épandu sur des filtres à gravier ou à sable, et les boues sont extraites vers un lit de séchage. Nous avons équipé de cette manière la Cuma de la Colette et la Cuma de Pouilly dans le Sancerrois, la Cuma de Castillon La Bataille ou encore la Cuma Médoc Environnement à Blaignan (33) qui regroupe plus de 40 viticulteurs ».

BlueSET a ainsi conçu et installé un système de traitement des effluents vinicoles pour la coopérative des Vignerons de Buzet (Voir EIN n° 415). Baptisé le “jardin des filtres” par la cave, ce dispositif de traitement associe les techniques biologiques dont une importante phase aération qui abat 85 % de la pollution, avec les techniques végétales. La filière végétale, simple et rustique, a été conçue pour ne nécessiter que peu de maintenance. Elle est plantée d’espèces végétales exclusivement locales dans le but de reconstituer un véritable écosystème permettant aussi la préservation et le maintien de la biodiversité environnante. Depuis sa mise en service en 2017, elle fonctionne de manière satisfaisante en incluant deux saisons de vendanges. 18 mois de suivi de fonctionnement et de mises en adaptation permet au concepteur et à l’exploitant d’obtenir un premier retour d’expérience intéressant et très constructif. Les performances de traitement de pollution sont conformes aux exigences réglementaires, avec par exemple une teneur moyenne en DBO₅ autour de 15 mg/l en sortie.

Lorsque des volumes sont conséquents justifient un investissement de départ plus important, certains prestataires comme Oceo Environnement proposent un traitement anaérobie par méthanisation, souvent couplé avec un traitement aérobie en affinage. Le traitement mis en œuvre repose sur l’UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket), procédé dans lequel le flux ascendant met en suspension un lit de boues granuleuses. A la Cuma de Saint-Emilion, Oceo Environnement ainsi implanté 4 réacteurs de 180 m³ en parallèle capables de traiter 240 m³/j d’effluents vinicoles. Valgo Smart Waste Management propose également des solutions de traitement biologiques adaptées à une forte saisonnalité, composées d’un premier étage de traitement anaérobie Methacore® (UASB) et d'un étage de finition aérobie traditionnel.

La palette de traitements susceptibles d’être mis en œuvre est donc très large, le premier objectif étant l’efficacité du système de traitement que l’on conçoit. « Attention cependant à ne pas négliger l’exploitation du système de traitement mis en œuvre, souligne Kevin De Brock-Evrard chez IFB Environnement. On voit parfois proliférer une multitude de procédés souvent très efficaces du point de vue du traitement, mais qui nécessitent, au niveau de l’exploitation, une disponibilité et des compétences techniques qu’on ne trouve pas toujours chez les viticulteurs. Le risque est alors réel de ne pas tirer pleinement parti du système de traitement mis en œuvre, voire de s’épuiser à tenter de l’exploiter. C’est pourquoi nous évitons les procédés qui nécessitent un pilotage fin en privilégiant les systèmes rustiques qui ne requièrent pas de compétences particulières. On perçoit mieux l’intérêt de ces systèmes quand on raisonne à un horizon de 15 à 20 ans… ».

Effluents viticoles : une palette de procédés

Mais les eaux de lavage du matériel de pulvérisation par exemple, sont chargées en produits phytosanitaires dont les normes de rejet dans le milieu naturel sont particulièrement drastiques. Elles impliquent donc des techniques de collecte et de traitement spécifiques.

Une quinzaine de systèmes de traitement sont reconnus comme efficace par le ministère. Certains sont adaptés à des petits volumes, inférieurs à 10 m³ d’effluents par an. Ces procédés, généralement mis en œuvre sur des exploitations qui ont choisi d’investir dans une station de traitement, reposent le plus souvent sur l’évaporation. C’est le cas des procédés Heliosec® de Syngenta, Osmofilm® d’Axe-Environnement, Ecobang™ de Vento-Sol, Phytosec® d’Axe-Environnement. D’autres systèmes sont adaptés à des volumes plus importants pour des structures plus développées ou mutualisées (plus de 10 m³ d’effluents/an) : Michael Paetzold, Evapophyt®, Phytocat et Epumobil d’Aubepure, Sentinel® de Neve Environnement, BF Bulles® d’Axe Environnement et STBR2 d’Aderbio.

KWI France propose également un procédé de traitement par eau pressurisée et filtration sur charbon actif sous pression. Il combine les capacités d’adsorption du charbon actif et des procédés chimiques catalytiques. Le charbon actif n’est alors plus seulement utilisé comme simple adsorbant mais permet un traitement avec une bio-régénération sur site du charbon actif qui en augmente grandement sa durée de vie.

Présente tout au long de la chaîne de traitement des effluents phytosanitaires, la société Michael Paetzold propose une solution simple à mettre en œuvre pour concevoir une collecte et un stockage des effluents efficace : Phytopiste. Cette aire de lavage, capable de travailler avec l’ensemble des véhicules d’une exploitation (machine à vendanger, tracteur, enjambeur, voiture), est la première étape pour traiter un effluent phytosanitaire. Pour le traitement de ces effluents spécifiques, Michael Paetzold a développé le procédé Phytopur. Combinaison de trois technologies de traitement des eaux (coagulation, osmose, adsorption sur Charbon Actif), Phytopur permet d’assurer une épuration poussée. Proposée en prestation de service, cette solution a le mérite de rendre accessible la technologie de l’osmose à l’ensemble des viticulteurs, qui peuvent ainsi profiter d’une technologie de pointe. Les techniciens Environnement de Michael Paetzold interviennent ainsi en totale autonomie sur l’ensemble du territoire, assurant le traitement des effluents de plus de 400 propriétés à partir de la cuve de stockage.

Enfin, Clairéo s’est associé récemment avec Adequabio, qui propose un système innovant pour traiter les effluents viticoles par évaporation et traitement par des bactéries photosynthétiques ; le procédé Phytobarre®. Il est issu de la recherche menée dans un laboratoire de microbiologie du CEA. En ajoutant seulement une fois par an un lot de bactéries photosynthétiques, l’activité du système est suffisamment efficace (plus de 95 % de dégradation des molécules actives) pour que la bâche de traitement ne soit changée que tous les dix ans. Il n'y a aucune autre manutention et il n'y a aucun rejet liquide ou solide dans l'environnement. Il permet de gérer annuellement de 1 à plus de 50 m³ d'effluents phytosanitaires par unité traitement. C'est le dernier procédé reconnu efficace par le ministère en charge de l'écologie pour le traitement des effluents phytosanitaires.