La pratique en question vise à proposer des alternatives aux problèmes d’assainissement en milieu rural causés par le mauvais tri des déchets courants de la propriété. Celle-ci apparaît comme une ressource technologique nécessaire à la gestion d’un milieu rural sans réseau d’égout ou tous types de traitement des déchets produits par l’activité humaine. Afin d’assurer une utilisation responsable de ces déchets, deux biodigesteurs avec bassin d’évapotranspiration ont été implantés pour la production de gaz. Le système est composé d’un réservoir de fermentation (souterrain), où sont traités les déchets humains et organiques de la résidence, d’une efficacité parasitologique et bactériologique allant de 95% à 99%. Durant le processus, le biogaz est produit, remplaçant ainsi le gaz domestique (GLP) de forme efficace.

M. Diego Andrei Reimann les a adapté aux conditions climatiques de la région montagneuse, dont les températures négatives sont fréquentes durant l’hiver, les deux biodigesteurs implantés dans les propriétés rurales de São José do Cerrito – SC ont présenté des résultats significatifs: (1) le traitement approprié des déchets humains issus des propriétés rurales, d’une capacité de traitement de 2,5 mil litres de déchets par mois (ou tous les 30 jours); (2) la réduction des dépenses familiales grâce à l’utilisation du bois de chauffage et autres sources d’énergie, dans un délai de 45 jours qui permettrait de produire une quantité de gaz équivalente à une bouteille de gaz de 13kg GLP; et (3) la réduction des émissions de gaz à effet de serre généré par les biodigesteurs résultant en vapeur d’eau et gaz carbonique, dont l’impact du CO2 sur l’atmosphère est 21 fois moins important que le méthane.

 

A – Informations générales

 

DÉBUT: octobre 2010 (en cours).

ENTITÉ EXÉCUTRICE: Entreprise de Recherche Agricole et d’Extension Rurale de Santa Catarina - EPAGRI.

ENTITÉ CO-EXÉCUTRICE: Producteur Rural M. Diego Andrei Reimann.

PRÉSENTÉ PAR: Denizete Monteiro de Lima Mota.

RESSOURCES: Próprios e de Terceiros.

VALEUR APPROXIMATIVE:  Jusqu’à US$ 5 mille.

CATÉGORIE: Projet.

THÈME PRINCIPAL: Environnement.

MOTS-CLÉS: Environnement, Assainissement Environnemental, Énergie Renouvelable, Biodigesteur, Déchets Organiques. 

PUBLIC CIBLE: Agriculteurs familiaux et associations d’agriculteurs.

ÉTENDUE GÉOGRAPHIQUE: Municipale.

Municipalité de São José do Cerrito - État de Santa Catarina.

ZONE SPÉCIFIQUE D’IMPLANTATION: 

Propriétés rurales des communautés de Toca da Onça (em 2010), Salto dos Marianos (em 2014) et Santo Antônio dos Pinhos (en cours d’implantation). Toutes situées dans la municipalité de São José do Cerrito, qui fait partie du bassin de Canoas; consortium du CISAMA/AMURES dans la région montagneuse de Santa Catarina, État de Santa Catarina.  

 

B - Description de la pratique

 

1- HISTORIQUE

L’activité humaine génère des déchets qui, lorsqu’ils ne sont pas correctement gérés, provoquent la pollution et la contamination de l’environnement. Dans la zone rurale de Santa Catarina, l’habitude de jeter les déchets humains dans les fosses d’aisances est commune. Celles-ci sont généralement exposées au sol, qui, directement ou indirectement, finissent par transporter ces déchets vers les fleuves, créant un cycle de contamination des sols et de l’eau.

Les techniciens d’Epagri se sont montrés préoccupés, d’où la création d’alternatives destinées au traitement des déchets et à la réduction de la pollution. Durant le Programme Microbacia-2 (2002-2010), grâce au projet d’Éducation Environnementale, la zone rurale de la municipalité a bénéficié d’un développement expressif de la zone. 36 protections des sources, restauration de la forêt ciliaire sur des zones dégradées et l’implantation de 123 salles de bain avec des fosses de traitement par zone racine. Le propriétaire rural, M. Diego Andrei Reimann, et la technicienne Me. Heloisa Gogacz du Programme Microbacias 2, à l’aide d’Epagri, se sont penchés sur des alternatives fiables et efficaces pour le traitement des déchets humains et la production d’énergie renouvelable. Pour cela, des ressources du programme ont été utilisées dans la construction d’un biodigesteur. De forme rudimentaire, le premier biodigesteur à cercle de bananier a été élaboré. Celui-ci a atteint l’objectif espéré et est encore en service. Le projet pilote a servi d’unité de référence, a accueilli des agriculteurs, techniciens et habitants de la région, et a fait l’objet de reportages régionaux. Les biodigesteurs actuels, en cours d’installation, possèdent la même technique et la même finalité, dont certaines modifications ponctuelles ont été réalisées afin d’optimiser le processus, comme par exemple, l’augmentation de la capacité de stockage des déchets et du gaz.  

 

2- OBJECTIF GÉNÉRAL

Implanter des biodigesteurs résidentiels avec bassin d’évapotranspiration sur des propriétés agricoles pour la production de gaz à partir des déchets organiques et des déchets humains.

Objectifs spécifiques: 

  • Contribuer à l’économie domestique familiale grâce à la production d’énergie à partir des déchets solides, produits dans la propriété rurale;
    Créer un impact positif dans la gestion de l’assainissement de base de la municipalité de São José do Cerrito;
    Éviter la pollution de l’environnement et la prolifération de maladies liées au manque d’assainissement de base;

 

3 - SOLUTION ADOPTÉE

Le mauvais tri des déchets humains et les impacts négatifs sur l’environnement ont stimulé le développement d’une technologie facile, avec des matériaux à faible coût, d’une grande longévité, utilisation de la main d’œuvre locale et faible entretien. Il était nécessaire d’envisager des alternatives destinées à l’utilisation intelligente de ces résidus, grâce à la responsabilité environnementale et une économie domestique. Pour répondre à ces exigences, des techniciens d’Epagri et le propriétaire rural ont construit en 2010 un biodigesteur avec bassin d’évapotranspiration pour la production du gaz.

Les ressources pour la mise en place du premier biodigesteur provenaient du Projet Microbacias 2, un projet du gouvernement de l’état dont l’objectif, à l’époque, était la mise en œuvre de mesures d’assistance en faveur du petit producteur et la restauration / préservation environnementale. Le lieu a été sélectionné à partir de l’intérêt volontaire du producteur dans l’exécution du projet. Des réunions avec des habitants de la localité de Toca da Onça ont été réalisées en vue d’inclure les familles à proximité du système de captage, toutefois, la résistance à la nouvelle technique a rendu difficile l’intégration des personnes au processus.

Le système se compose d’un réservoir de fermentation (souterrain), où sont traités les déchets humains et organiques de la résidence, d’une efficacité parasitologique et bactériologique de 95% à 99%. Le gaz est produit à partir de la biomasse (déchets humains), étant donné que le biodigesteur fonctionne grâce à la gravité, ce qui favorise l’automatisme. Il est utilisé à basse pression, ce qui rend le système assez sûr.

La construction du Biodigesteur a pu compter sur la main d’oeuvre locale et l’assistance des techniciens d’Epagri. Il existe la possibilité de le construire à l’aide de divers matériaux, ce qui permet d’opter pour le meilleur rapport qualité/prix. Le gaz circule à travers des tuyaux souterrains, directement vers la gazinière, simplifiant ainsi l’installation. Le système est capable d’absorber l’ensemble des déchets produits, étant donné que, pour maximiser le rendement, les déchets des animaux domestiques, les feuilles et les déchets organiques y sont ajoutés, ce qui garantit la décomposition et la fermentation du composé.

Après l’implantation du premier biodigesteur dans la municipalité, d’autres propriétaires agricoles ont fait des recherches et ont montré leur intérêt dans l’application de la technologie de gestion des déchets dans leur résidence. De ce fait, un nouveau biodigesteur a été installé en 2014 à Salto dos Marianos et un autre est en cours d’implantation à Santo Antônio dos Pinhos, toutes étant des communautés rurales de São José do Cerrito-SC. Récemment, l’Association des Éleveurs de Poulets Fermiers, d’Oeufs et autres volailles de São José do Cerrito a profité du communiqué de la Fondation d’Aide à la Recherche et à l’Innovation de l’État de Santa Catarina – FAPESC grâce au projet d’implantation de biodigesteurs dans 27 propriétés rurales de la municipalité.

Durant l’exécution de ce projet, quelques modifications ont été effectuées afin de faciliter l’installation des biodigesteurs, plus particulièrement dans l’acquisition des matériaux. En tenant compte des délais établis par FAPESC, des techniciens d’Epagri ainsi que des producteurs de l’association ont décidé de faire l’acquisition d’un réacteur de fibre de verre prêt à l’emploi, diminuant ainsi la main d’œuvre relative à la construction de brique solide. D’autre part, de nouvelles dépenses ont été réalisées, comme par exemple, l’acquisition et l’installation de matériaux supplémentaires. Ce projet est en phase d’exécution, car ceci dépend des ressources disponibles de l’agriculteur.

La méthodologie utilisée pour la création et l’exécution de ce projet était, et est toujours, un processus de construction et d’éducation environnementale collective. Peu à peu, il est possible de sensibiliser la communauté rurale sur l’importance de préserver l’environnement. En ce sens, Epagri organise régulièrement des conférences, des réunions, et des activités de terrain qui démontrent le rapport de l’activité agricole avec la production des déchets. En d’autres mots, la gestion des déchets humains grâce au biodigesteur qui offre de nouvelles possibilités pour l’utilisation du gaz, de l’usage domestique à l’usage de lampes chauffantes pour les poussins.

 

4 - RÉSULTATS OBTENUS

Pour des motifs d’organisation, les résultats obtenus grâce au projet de Construction du Biodigesteur avec Bassin d’Évapotranspiration pour la Production de Gaz ont été répartis selon la quantité et la qualité.  

Résultats Quantitatifs:

  • Gestion responsable de tous les déchets humains de la propriété familiale, capacité de stockage de 5 mille litres de déchets;
  • Nous avons enregistré une réduction du volume de déchets humains de la famille, exposés directement dans l’environnement de l’ordre de 0,166m³/jour;
  • Remplacement du GLP (dérivé du pétrole) par du biogaz (combustible renouvelable), d’un pouvoir calorifique similaire et faible pouvoir polluant. Le projet évite que le méthane (composant inflammable présent dans le biogaz) soit lancé dans l’atmosphère. Le méthane contribue 21 fois plus à l’augmentation de l’effet de serre que le gaz carbonique. La combustion du méthane permet d’obtenir du gaz carbonique et de la vapeur d’eau, tous deux ayant un pouvoir polluant bien inférieur au monoxyde de carbone (résultant de la combustion du GLP) ou du méthane lorsqu’il n’est pas brûlé;
  • Production de gaz équivalent à une bombonnne de gaz de 13kg GLP dans un délai de 45 jours. Afin d’atteindre la production citée, le mélange de 0,166m³/jour est nécessaire, dont environ 50% de déchets et 50% d’eau. L’eau de la chasse d’eau est compris dans ce pourcentage. La quantité maximale espérée de digestat est légèrement inférieure à la quantité influente, lorsqu’il n’existe pas de végétation dans le bassin d’évapotranspiration (lorsque les plants ont été récemment plantés, par exemple);
  • Production de 2,8m³ par mois/45 jours de digestat, résidu riche en matière organique et à forte concentration de phosphore et de nitrogène, appliqué dans l’agriculture afin d’améliorer le conditionnement du sol;
  • Réduction de l’utilisation du bois de chauffage et autres sources énergétiques. On estime qu’une propriété rurale dépense environ 3 m³ de bois de chauffage par mois pour réaliser les activités domestiques de cuisine. Grâce à l’utilisation du gaz, cette consommation de bois de chauffage a été réduite;
  • Si l’on compare les activités destinées à la maintenance et à l’utilisation du poêle à bois, l’utilisation du gaz a permis de réduire le temps nécessaire de main d’œuvre familiale pour la découpe, le stockage et l’utilisation du bois de chauffage. On estime que ceci permettrait d’économiser de 10 heures de travail par mois.

Résultats Qualitatifs

  • En matière de santé publique, l’utilisation de gaz ne produit pas de cendres et de suie. Cela évite d’éventuelles problèmes respiratoires occasionnés par l’inhalation de la fumée (CO²). De plus, cela garantit la prévention des maladies liées au manque d’assainissement de base;
  • Au moyen d’un traitement approprié des déchets, cela permettrait de résoudre le problème de la mauvaise odeur en raison de l’exposition des déchets et autres déchets solides;
  • Conformément aux Directives de la Politique Nationale des Déchets Solides, le biodigesteur offre une option appropriée à l’environnement grâce au tri des déchets solides organiques de la propriété rurale. En plus des déchets humains, il est possible de l’affecter au biodigesteur: vieux papiers, gazon tondu, feuilles des arbres et autres types de paille;
  • Réduction du volume de déchets organiques destinés à la décharge sanitaire municipale; 

 

5 - RESSOURCES NÉCESSAIRES

Pour l’implantation et la maintenance des biodigesteurs résidentiels avec bassin d’évapotranspiration dans une unité familiale, on nécessite de:

Ressources Humaines: 

- 1 technicien professionnel qui maîtrise la pratique;
- Pour la main d’oeuvre, 03 personnes disponibles durant 6 jours sont nécessaires (maçon, assistants);

Ressources Matérielles:

- une zone d’environ 60m³;
- heures-machines (tractopelle) pour préparer les lieux (selon la zone et les conditions du sol);
- matériaux pour la construction et l’installation: Un Kit contenant 01 Fosse de fibre; 03 sacs de ciment; 01m³ de pierre concassée, 0,5m³ de sable fin; 01m³ de gros sable, 04 lattes 1"x3"x 3 m; 01 galon 3,6 l vedacit BLANC; 50 unités de briques solides; 01Kg fil de fer recuit; 22m² grillage; 26m² maille d’acier; 02 barre en fer 5mm; 01 réservoir d’eau 1m3; 01 réservoir d’eau 5 m3; 01 ensemble guide p/ gazomètre; 04 tube d’évacuation PVC 100 mm; 03 coudes PVC 100 mm; 01 joint PVC 100 mm avec sortie p/ 50 mm; 01 tube d’évacuation PVC 50 mm égoût; 03 tubes d’évacuation PVC 25 mm; 07 CAP 100 mm; 04 brides 25 mm; 01 réduction 32/25 mm; 01 manchon LR 25 mm; 01 coude PVC 25 mm LR; 07 coudes PVC 25 mm; 01 peinture émail synthétique spray; 01 colle CPVC; 02 raccords en T 25 mm; 01 "Y" PVC 100 mm et 01 raccord en T 100 mm avec des anneaux d’étanchéité.

Valeur totale de l’implantation: R$ 9.000,00 (la valeur peut varier selon la disponibilité des matériaux et la main d’œuvre de la propriété). 

 

6 -TRANSFERT

Le premier biodigesteur a été implanté comme unité de référence en 2010 dans la communauté de Toca da Onça, São José do Cerrito – SC. L’intérêt des agriculteurs de la municipalité a permis l’expansion du projet vers la communauté de Salto dos Marianos et Santo Antônio dos Pinhos. Actuellement, l’Association des Éleveurs de Poulets Fermiers, d’Oeufs Fermiers et autres volailles de São José do Cerrito a bénéficié du communiqué de FAPESC dont l’objectif est d’implanter 27 biodigesteurs dans les propriétés rurales de la municipalité.

La pratique pourra être adoptée par d’autres institutions d’assistance technique et d’extension rurale, ainsi que les producteurs intéressés par la construction de biodigesteurs. La méthodologie utilisée pour la réplication de la technologie inclut la réalisation d’ateliers, de conférences, de formation de la main d’oeuvre locale et de l’adaptation des matériaux et équipements. Actuellement, une fiche technique est en phase d’élaboration, décrivant l’ensemble de la technologie, les résultats sociaux, environnementaux et économiques. Celle-ci bénéficiera la communauté Cerritense et autres intéressés.  

 

7 - LEÇONS TIRÉES

Considérée comme une région très froide, le modèle a été adapté afin de répondre à nos besoins. En 2010, un mini biodigesteur pilote a été implanté, servant d’unité de démonstration, dans la propriété du technicien propriétaire de la technologie, avec le soutien du Projet Microbacias 2. Actuellement, nous comptons deux unités en fonctionnement, étant donné qu’il existe une prévision pour l’installation de plus de vingt-sept unités. Durant le processus d’implantation du projet, la résistance de la population locale à la nouvelle pratique a compliqué l’extension du système pour d’autres résidents à proximité du biodigesteur. Il est important de souligner la nécessité d’un travail collectif de sensibilisation sur les bénéfices de la gestion adéquate des déchets humains et les problèmes socio-environnementaux qu’ils causent lorsqu’ils ne sont pas triés correctement.

À São José do Cerrito, ainsi que d’autres municipalités agricoles, les propriétés du milieu rural ne possèdent pas de traitement ou de réseau d’égouts. L’idée d’implanter un mini biodigesteur est née de la necessité de trier de forme appropriée les déchets humains. Pour donner suite au projet, nous avons constaté la nécessité d’impliquer d’autres partenaires telles que: l’Association des Éleveurs de Poulets Fermiers, Œufs fermiers de São José do Cerrito – SC et FAPESC.

Il convient de souligner également la difficulté de capter des ressources de, la sensibilisation écologique de la population et le traitement des égouts ne constituent pas une priorité de la municipalité ou l’habitude culturelle de la région. Un autre point concerne la préoccupation de l’agriculteur pour générer des revenus grâce à leur production agricole. Dans ce cas, la priorité sera l’investissement dans la production et uniquement après avoir obtenu des résultats rentables, le producteur s’intéressera à la gestion des résidus de la propriété.

 

8 - ORIGINALITÉ DE LA PRATIQUE

Il existe plusieurs modèles de biodigesteurs : canadien, indien, chinois, entre autres. La pratique est originale car elle adapte les techniques et les structures nécessaires aux conditions climatiques de la région.

 

 

 

Il est possible d’effectuer une visite pour découvrir la pratique pendant toute l’année, grâce à une planification au préalable, du mardi au jeudi.
Nº de visiteurs: 20 personnes au maximum.

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