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Article

1 - EFFLUENTS DES INDUSTRIES VINICOLES

2 - NATURE ET ORIGINE DES COMPOSÉS MALODORANTS

3 - RÉGLEMENTATION

4 - TRAITEMENTS CURATIFS DES ODEURS

5 - TRAITEMENTS PRÉVENTIFS

6 - RÉDUCTION DES ODEURS À LA SOURCE

  • 6.1 - Rappels sur le procédé d’extraction du tartrate de calcium
  • 6.2 - Modification du procédé d’extraction du tartrate de calcium

7 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : G1960 v1

Conclusion
Prévention et traitement des odeurs des effluents vinicoles

Auteur(s) : André BORIES

Relu et validé le 19 oct. 2018

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RÉSUMÉ

Des traitements adaptés permettent de venir à bout de la pollution organique des effluents vinicoles, il n’en est pas de même pour leur pollution olfactive, conséquence inévitable du développement de micro-organismes anaérobies dans ces eaux résiduaires. Cet aspect constitue une problématique environnementale à ce jour encore incomplètement solutionnée. Après un rappel sur la réglementation, l’article aborde les résultats obtenus avec les traitements curatifs, puis préventifs. Les premiers s’avèrent peu efficaces, les seconds plus prometteurs, notamment pour les émissions diffuses.

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Auteur(s)

  • André BORIES : Docteur en biologie végétale - Directeur de recherche INRA - Unité expérimentale de Pech Rouge (Gruissan)

INTRODUCTION

Àl’instar de la plupart des secteurs agroalimentaires, les industries vinicoles génèrent des eaux résiduaires à forte charge organique biodégradable. Grâce aux traitements d’épuration mis en place, la pollution organique des eaux est maintenant bien maîtrisée. Par contre, les nuisances olfactives engendrées par les effluents constituent l’une des problématiques environnementales actuelles des industries vinicoles mais aussi de nombreuses IAA.

D’après le Code de l’environnement, les nuisances olfactives sont définies comme une pollution atmosphérique (pollution olfactive). Les impacts des nuisances olfactives se manifestent à différents niveaux et revêtent une grande importance économique et sociétale : gêne des riverains allant jusqu’à des plaintes et conflits, frein à l’urbanisation et dépréciation du foncier, entrave au développement d’activités touristiques, dévalorisation de la démarche « qualité » des entreprises et parfois remise en cause de la pérennité de l’activité industrielle.

La production vinicole française [1], la première au plan mondial, comprend deux secteurs qui se distinguent par leurs activités ainsi que par la nature des résidus :

  • les caves de vinification et le négoce engendrent les effluents vinicoles, environ 6 millions de m3/an, et des coproduits (marcs et lies) ;

  • les distilleries vinicoles transforment ces coproduits en alcool, eaux-de-vie, tartrate de calcium, colorants, composts... et produisent des eaux résiduaires : vinasses de distilleries.

Bien que la plupart des voies de traitement aient été appliquées aux effluents vinicoles : épandage, épuration biologique aérobie (boues activées, lagunage aéré, stockage aéré), digestion anaérobie, concentration thermique, distillation-évapo-concentration, évaporation naturelle, certaines s’avèrent plus adaptées à la nature des effluents, au rythme et au contexte d’activité.

Ainsi, le traitement par évaporation naturelle est très répandu, notamment en région méditerranéenne. Pour les autres traitements, le stockage préalable des effluents est nécessaire afin d’écrêter les surcharges, d’assurer la montée en régime des traitements biologiques ; il est obligatoire, dans le cas de l’épandage, pour pallier les périodes défavorables (pluies, gel).

Le stockage d’effluents riches en matières organiques conduit inévitablement au développement de micro-organismes anaérobies qui forment, par fermentations, les composés malodorants. Les acides gras volatils (acides propionique, butyrique, valérique, caproïque...) représentent la famille principale des composés malodorants des effluents vinicoles. D’autres composés malodorants : amines, ammoniac, mercaptans et sulfures, peuvent être également produits à partir des constituants organiques (composés azotés, soufrés...) et minéraux (sulfate) des effluents.

Les seuils olfactifs de perception de ces composés sont très bas (quelques microgrammes par mètre cube d’air), alors que leurs concentrations dans les effluents sont élevées (plusieurs centaines de milligrammes par litre) et que les volumes d’effluents stockés sont importants (plusieurs centaines à quelques milliers de mètres cubes par site). Il en résulte une émission et perception d’odeurs sur de vastes périmètres d’où les nuisances olfactives.

En milieux diffus comme les stockages à ciel ouvert, les méthodes de traitement de composés organiques volatils (COV) et d’odeurs par absorption, adsorption..., se heurtent à différentes difficultés : émission diffuse de gaz et odeurs, phénomènes microbiens odorogènes intenses et gisements massifs de matières odorantes.

Les traitements curatifs d’odeurs n’offrent que peu ou pas de résultats probants dans le cas des effluents vinicoles. Les additifs biologiques (champignons, bactéries aérobies) s’avèrent inactifs dans des milieux anaérobies tels les effluents vinicoles stockés. Les traitements chimiques (oxydation, neutralisation, précipitation) ne sont spécifiques que vis-à-vis de certaines molécules.

Les traitements préventifs d’odeurs constituent l’approche à privilégier dans le cas des émissions diffuses et peuvent s’envisager sous diverses formes : prévention de la formation des composés malodorants par orientation ou par inhibition de la flore microbienne, réduction des odeurs à la source par modification de procédés et suppression des précurseurs d’odeurs.

En présence de nitrate, accepteur final d’électrons chez certains micro-organismes, les composés organiques sont dégradés par respiration anaérobie en produits inodores (gaz carbonique et azote gazeux), sans formation d’acides gras volatils (AGV). Ce processus a été validé et appliqué pour le traitement préventif d’odeurs de bassins d’évaporation d’effluents vinicoles.

L’inhibition de la microflore des effluents par des biocides, tels les produits de désinfection et de nettoyage utilisés en industries vinicoles, permet de bloquer la formation des composés malodorants.

Un bon exemple de réduction des odeurs à la source est apporté par la modification du procédé d’extraction du tartrate de calcium. La substitution du réactif chaux/sulfate de calcium par un réactif à base de nitrate et de chaux diminue la teneur en sulfate des vinasses de lies détartrées de 10 fois et réduit le risque de production ultérieure de sulfure d’hydrogène H2S.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-g1960


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7. Conclusion

Les fortes teneurs des effluents des industries vinicoles (caves, distilleries) en composés organiques fermentescibles favorisent les processus microbiens anaérobies odorogènes. Les acides gras volatils proviennent de fermentations des constituants majeurs des effluents et constituent la famille dominante des composés malodorants tant des effluents de caves que de distilleries. La richesse de certains effluents vinicoles en sulfate (vinasses détartrées) ou en sulfite (effluents d’élaboration de moûts concentrés rectifiés) représente un risque important de production de sulfure d’hydrogène.

Le stockage des effluents et surtout le traitement en bassins d’évaporation naturelle (ou forcée) sont à l’origine d’émission d’odeurs et de nuisances olfactives.

Les traitements curatifs d’odeurs d’effluents vinicoles s’avèrent limités tant dans leur mise en œuvre que par leur efficacité, compte tenu de la nature et de la quantité des composés malodorants accumulés. Dans des milieux anaérobies comme les lagunes d’évaporation naturelle, notamment en distilleries, les traitements par additifs biologiques ou par agents oxydants sont inopérants vis-à-vis des AGV. La neutralisation des AGV par une base ou leur dégradation biologique par addition de nitrate, la précipitation ou l’oxydation de sulfure offrent des perspectives d’actions curatives ponctuelles.

Les traitements préventifs représentent une démarche privilégiée pour les problématiques d’odeurs des effluents vinicoles.

L’orientation des processus microbiens odorogènes vers la dégradation des constituants des effluents en produits inodores en présence de nitrate est une solution efficace et validée pour la prévention d’odeurs de bassins d’évaporation naturelle d’effluents vinicoles. Grâce à la prévention des odeurs, le traitement par évaporation naturelle, qui est parfaitement adapté aux caractéristiques de production des effluents vinicoles, peut être reconsidéré et à nouveau préconisé afin de répondre aux besoins des industries vinicoles en techniques de traitement d’effluents, rustiques, performantes et économiques.

L’inhibition des micro-organismes odorogènes par biocides, comme les produits à base de détergents et d’ammonium quaternaire, est une solution de traitement préventif envisageable en stockage d’effluents en cuves. De plus, toute action visant à réduire les sources de micro-organismes anaérobies...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - GAUTIER (J.-F.) -   L’importance du secteur vitivinicole dans l’économie française.  -  Revue Française d’Œnologie, no 211, p. 23 (mars-avril 2005).

  • (2) - BORIES (A.), WHALE (S.), ASTRUC (S.), CONESA (F.), BOUTOLLEAU (A.) -   Nouvelle voie de traitement d’effluents vinicoles par fractionnement. Résultats et validation du procédé.  -  La Revue des Œnologues, no 92, p. 34-8 (1999).

  • (3) - COLIN (T.), BORIES (A.), SIRE (Y.), PERRIN (R.) -   Treatment and valorisation of winery wastewater by a new biophysical process (ECCF®).  -  Water Science Technology, 51, no 1, pp. 99-106 (2005).

  • (4) - MOURGUES (J.) -   Valorisation des eaux résiduaires de l’industrie vinicole par récupération d’acide tartrique.  -  Le Progrès Agricole et Viticole, 103, no 7, p. 177-81 (1986).

  • (5) - ADEME -   Pollutions olfactives : origines, législation, analyse, traitement.  -  Dunod, 388 p. (2005).

  • ...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

  • Introduction aux traitements de l’air.

  • COV (composés organiques volatils).

  • Traitement des odeurs. Procédés curatifs.

  • Procédés de traitement des COV ou composés organiques volatils.

  • Bioprocédés en traitement de l’air.

  • Équarrissage : traitement des émissions gazeuses.

1 Réglementation

Arrêté du 2 février 1998 (Journal Officiel du 3 mars 1998) relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation.

Arrêté du 3 mai 2000 (Journal Officiel du 8 juillet 2000) relatif aux prescriptions applicables aux installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation sous la rubrique 251 (Préparation, conditionnement de vin, la capacité de production étant supérieure à 20 000 hL/an).

Arrêté du 29 mai 2000 (Journal Officiel du 13 août 2000) portant modification de l’arrêté du 2 février 1998 (Journal Officiel du 3 mars 1998) relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation.

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2 Contact

Le lecteur interessé pourra joindre l’auteur sur sa messagerie électronique : [email protected]

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