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Structures de stockage de fumier pour petits et moyens élevages de chevaux
Table des matières
IntroductionIl y aurait 325 000 chevaux sur quelque 53 000 fermes de lOntario, soit une moyenne de six chevaux par ferme. Souvent, les propriétaires de chevaux ne voient pas la pertinence de bien manutentionner et stocker leur fumier et considèrent celui-ci comme un déchet ou une nuisance plutôt quune ressource. Ils craignent quen épandant le fumier sur leurs pâturages, ils nintroduisent ou ne recyclent des parasites intestinaux et/ou des graines de mauvaises herbes. Cette appréhension est fondée dans la mesure où de nombreux propriétaires de chevaux mettent le fumier en tas sans veiller à effectuer un compostage convenable qui permettrait de détruire les parasites et les graines de mauvaises herbes. Une mauvaise manutention du fumier de cheval risque par ailleurs de nuire à la qualité des eaux de surface et des eaux souterraines, car ce fumier contient du phosphore, de lazote et des agents pathogènes au même titre que les autres fumiers délevage (figure 1). Figure 1. Les eaux brunes sécoulant des tas de fumier devraient être contenues dans une structure de stockage pour ne pas risquer datteindre des eaux de surface ou des eaux souterraines. La structure de stockage idéale pour le fumier de cheval doit être simple, tout en étant efficace, facile à gérer et économique. Elle doit prévenir la contamination des eaux de surface et des eaux souterraines, encourager un bon compostage et procurer une matière utile aux cultures. La présente fiche technique aide à comprendre la nécessité de se doter de structures de stockage adéquates et explique comment en construire une qui contienne le fumier produit par une dizaine de chevaux. Aperçu de problèmes bien connus des éleveurs de chevauxLéleveur de chevaux qui se fait quelques-unes ou la totalité des remarques suivantes devrait envisager de faire construire une structure de stockage du fumier :
Voyons comment la construction de la structure de stockage idéale remédie à certains des problèmes révélés par les énoncés qui précèdent. Le fumier de cheval est-il sûr pour lenvironnement?Le logiciel NMAN produit par le MAAARO est un outil informatique qui aide les producteurs à déterminer les taux dapplication déléments nutritifs qui conviennent à leurs cultures actuelles et futures. À partir de données recueillies au fil des ans, la base de données sur laquelle sappuie ce logiciel renseigne sur la teneur en éléments nutritifs de nombreux types de fumier produits par les élevages de lOntario. Au moment de la rédaction de la présente fiche technique, la base de données du NMAN avait été alimentée par les résultats danalyse de presque 1100 échantillons de fumier de bovins laitiers, mais de seulement 40 échantillons de fumier de cheval. LOntario compte pourtant presque autant de chevaux que de bovins laitiers. Tableau 1.Caractéristiques du fumier de cheval, selon la base de données du NMAN, le programme MSTOR et le Protocole de gestion des éléments nutritifs rattaché à la Loi de 2002 sur la gestion des éléments nutritifs (LGEN) (les données disponibles en mai 2007 reposaient sur les analyses de 40 échantillons de fumier tel quel, ou mouillé) - un cheval adulte. Poids (race de format moyen) : 454 kg (1000 lb) À partir de données sur le volume de fumier délevage produit, le programme MSTOR, accessoire au logiciel NMAN, détermine la quantité de fumier que lon aura à stocker selon le type de système de production et son envergure. Le tableau 1 présente de linformation relative aux chevaux, qui est propre à lOntario(1). Un cheval de 450 kg (1000 lb) produit environ 2,0 tonnes (2,2 tonnes imp.) de fumier par an, si lon inclut la litière. Par conséquent, la ferme moyenne de six chevaux produirait en un an suffisamment de fumier pour remplir complètement une vaste pièce de 6 m x 6 m x 2,4 m de haut (20 pi x 20 pi x 8 pi). Imaginons la grosseur que représenterait un tas de fumier produit par 325 000 chevaux! La composition du fumier de cheval est comparable à celle du fumier de bovin de boucherie enrichi de litière. Le fumier de cheval renferme des agents pathogènes, tout comme les autres fumiers. Par conséquent, les eaux chargées déléments nutritifs et dagents pathogènes qui sécoulent des tas de fumier peuvent occasionner des problèmes environnementaux si elles atteignent des eaux de surface en empruntant des fossés et des drains souterrains, et risquent de contaminer la nappe phréatique si le tas de fumier est situé dans des zones caractérisées par des affleurements rocheux ou des sols à texture grossière. Règles ontariennes visant le fumierLa LGEN et son règlement dapplication (Règl. de lOnt. 267/03) ont imposé de nouvelles règles concernant le stockage et la manutention du fumier délevage. Pour de linformation, consulter le site www.ontario.ca/omafra ou appeler la Ligne dinformation sur la gestion des éléments nutritifs au 1 866 242-4460. Voici des publications utiles quon peut se procurer gratuitement auprès des bureaux du MAAARO. On peut aussi les commander à partir du site Web; il suffit de cliquer sur le bouton « Loi sur la gestion des éléments nutritifs », puis sur « Publications », dans les liens rapides au bas de la page, et enfin sur « 400 Bétail ».
Est visé par la LGEN :
Toujours vérifier auprès de la municipalité si elle exige la levée dun permis de construire pour une structure de stockage de fumier. En général, des permis sont exigés pour des structures à parois hautes, recouvertes dun toit ou nécessitant lintervention de spécialistes du fait de contraintes structurales (figure 2). Figure 2. La construction de cette structure de stockage, dont les plans sont offerts par le Service de plans du Canada (CPS-10383), nécessite la levée dun permis en raison de contraintes structurales importantes. Il nest pas nécessaire de faire appel à un ingénieur pour concevoir les petites structures de stockage de fumier de cheval décrites dans la présente fiche technique si celles-ci respectent les conditions suivantes :
Si lexploitation est soumise aux dispositions dinclusion progressive de la LGEN, les restrictions suivantes, qui sapparentent en fait à des pratiques de gestion optimales, sappliquent au choix de lemplacement des structures de stockage. Celles-ci doivent être :
En quoi le stockage peut-il réduire odeurs, mouches ET ruissellement?Rien ne garantit quune structure de stockage éliminera toutes les odeurs, mouches ou eaux de ruissellement provenant du fumier, mais elle peut contribuer à les réduire. Le fumier dégage des odeurs quand il est très mouillé et très compacté, que le milieu est par conséquent dépourvu doxygène et favorise la décomposition dite anaérobie. Dans des conditions aérobies (c.-à-d. en présence doxygène), le fumier est moins nauséabond. Il arrive que les conditions qui règnent dans un tas de fumier soient a´robies près du sommet, où leau parvient à se drainer, et anaérobies à la base, où leau séjourne. Des recherches menées en Ontario montrent que les eaux qui ruissellent dun tas de fumier sécoulent le long du côté en pente du tas(2). Plus lempreinte au sol du tas est grosse et plus le tas possède de côtés en pente, plus le volume des eaux de ruissellement sera grand (figure 3). Si des parois verticales retiennent le fumier et donnent un tas plus profond, leau de pluie pénètre davantage dans la masse de fumier, ce qui réduit le ruissellement et donne une teneur en eau plus uniforme à lintérieur du tas. Les mouches ont besoin de nourriture, dhumidité, de températures optimales et de lieux abrités pour se reproduire et proliférer. Lintérieur dun tas de fumier mouillé réunit toutes ces conditions. Si le fumier en tas est sec, les mouches seront réduites au minimum. Figure 3. Le fumier de cheval placé directement sur le sol donne un tas large à la base et peu profond qui reçoit beaucoup deau de pluie. Leau contaminée reste à la base du tas, ce qui engendre des odeurs et crée un milieu propice à la prolifération des mouches. Quen est-il des parasites et des mauvaises herbes si lon épand fumier?Si le fumier de cheval a été bien composté, les températures dans la masse de fumier monteront suffisamment pour détruire les parasites, les graines de mauvaises herbes et même les larves de mouches. Idéalement, maintenir dans le tas de fumier une température interne de 55 °C (131 °F) pendant 15 jours. Durant le compostage, des micro-organismes (p. ex. bactéries et champignons) décomposent la matière organique en une matière stable, brun foncé qui ressemble à de la terre. Ce processus exige un bon équilibre entre carbone, azote, oxygène, humidité et température. Comme il est en vrac, le fumier de cheval se composte naturellement à partir du moment où se mélangent le carbone contenu dans la litière, lazote contenu dans le fumier et loxygène. Le rapport carbone/azote (C/N) idéal se situe dans la fourchette de 25/1 à 35/1, et la teneur en matière sèche idéale correspond à une fourchette de 4060 % (un peu comme celle dune éponge une fois tordue). Bien que le rapport C/N et la teneur en matière sèche ne puissent être déterminés quen laboratoire, on voit dans le tableau 1 que, le plus souvent, le fumier de cheval respecte les fourchettes idéales mentionnées ci-dessus. De la chaleur est produite durant le compostage, mais le processus ralentit si lair est trop froid. Une structure de stockage facilite le compostage, car elle donne un tas plus compact, surtout si elle a des parois, qui en plus retiennent la chaleur en hiver. Les parois favorisent une pénétration uniforme de la pluie, ce qui encourage le compostage. Introduire de loxygène dans le fumier en le retournant fréquemment, lorsquil est possible de le faire. Cette opération stimule lactivité biologique, accélère le compostage et élève les températures dans la masse de fumier. Le retournement se fait plus facilement lorsque le plancher et les parois sont en béton. Pourquoi construire une structure si le courtier vient chercher le fumier?Souvent, les éleveurs qui ne cultivent pas la terre paient des courtiers afin quils les débarrassent du fumier (figure 4). Les prix demandés par les courtiers dépendent de la facilité daccès aux installations, du nombre de voyages quils auront à faire et de la demande pour le fumier quils ramassent. Certains éleveurs de chevaux sentendent avec des agriculteurs locaux qui produisent des cultures commerciales afin que ces derniers viennent chercher le fumier et lépandent sur leurs terres. Dans lun et lautre cas, le stockage permet de réduire les coûts denlèvement du fumier et rend le fumier plus attrayant aux éventuels utilisateurs, car :
Figure 4. Ici, le fumier de cheval est enlevé par un courtier qui utilise de la grosse machinerie et un poids lourds qui doivent disposer de suffisamment despace pour manoeuvrer. Comment faciliter le transfert du fumier de lécurie à la structure de stockage?La plupart des éleveurs de chevaux utilisent des brouettes pour transférer le fumier des stalles à la structure de stockage. Si le parcours quils empruntent est détrempé, bosselé ou étroit, le tas de fumier qui en résulte finira par être très large et trop peu profond (1 m de profond ou moins) comme dans la figure 3. Il sagit de réduire la distance à parcourir jusquà la surface du fumier et de trouver des moyens délever le fumier plus facilement. Il est possible dinstaller un écureur fixe qui élève le fumier, mais cette solution est coûteuse. Figure 5. Un remblai de la même hauteur que le tas, aménagé contre les parois extérieures peut être utilisé comme rampe daccès pour vider les brouettées si la pente nest pas trop accentuée. Figure 6. Une structure construite à flanc de colline facilite le déchargement des brouettées de fumier, pourvu que des dispositifs darrêt soient fixés au sommet de la paroi. Voici quelques suggestions :
Figure 7. Les convoyeurs à courroie sont coûteux mais font gagner beaucoup de temps et économiser sur les coûts de stockage en permettant daccumuler le fumier plus haut et dans tous les recoins de la structure. Je veux protéger lenvironnement, mais quen est-il des coûts?Les structures de stockage ont un coût, mais celui-ci varie selon le degré de complexité des murs, du plancher et du toit. Il y a plusieurs facteurs à prendre en considération dans la décision de construire ou non des parois, un plancher, un toit. Pertinence des paroisLa pertinence des parois nest pas évidente pour tous. Le fumier de cheval sempile bien en tas du fait de sa forte teneur en litière. Il forme ainsi un tas dont les pentes latérales sont inclinées à 30°, selon un rapport verticale/horizontale de 3 m/5 m. Toutefois, comme le ruissellement se produit sur les faces en pente du tas de fumier, des parois permettent non seulement dempiler le fumier plus haut, mais également de réduire le ruissellement en forçant leau à pénétrer dans la masse. Toutes choses étant égales par ailleurs, si lon compare deux tas de fumier de même volume et de même hauteur, lun avec parois et lautre sans parois, le premier aura une moins grande empreinte au sol (figure 8). Dans une structure dépourvue de parois, il est difficile de donner au tas de fumier une forme qui corresponde exactement à la forme rectangulaire de la dalle de béton, celle-ci étant la forme quil est le plus facile dobtenir compte tenu des contraintes liées à la mise en place du béton. Le tableau 2 établit des comparaisons entre des tas de fumier de volumes et de hauteurs identiques se trouvant dans des structures avec parois et sans parois. On suppose, dans le cas de la structure sans parois, que le tas a la forme dun cône et quil repose sur une base carrée. Une marge exempte de fumier de 15 cm (6 po) est conservée autour du tas de fumier sur le plancher de chacune des deux structures pour éviter que le fumier ne déborde. Les parois procurent une butée et font gagner du temps lors des opérations de nettoyage en plus de contribuer à garder la chaleur dans la masse, ce qui favorise le compostage. Le choix du matériau utilisé pour les parois dépend de la disponibilité, des caractéristiques fonctionnelles, de la durée de vie utile et du coût des matériaux. ![]()
Figure 8. En labsence de parois, la dalle couvre une plus grande superficie au sol, oblige à couler presque autant de béton et laisse une plus grande surface de fumier exposée qui contribue au ruissellement. Figure 9. Avec ses parois de béton armé, cette structure de stockage de fumier de cheval de 3 m x 6 m x 1 m de hauteur (10 pi x 20 pi x 3,25 pi) permet à une chargeuse de comprimer le fumier en se servant des parois comme butoirs. Figure 10. Les blocs de béton de 0,6 m x 1,2 m x 1,2 m (2 pi x 4 pi x 4 pi) utilisés dans la construction des structures de compostage par cette entreprise paysagiste sont parfaits pour la construction dune structure servant au stockage du fumier de cheval. Le béton armé (figure 9) est durable et résiste aux intempéries, aux jus qui sécoulent des fumiers et aux contraintes exercées par le fumier et la machinerie. Les blocs de béton (figure 10) sont peu coûteux, mais ne semboîtent pas parfaitement les uns dans les autres et ne permettent pas autant daisance dans la manutention du fumier. Quant aux parois en bois (figure 2), elles doivent être conçues pour résister aux pressions exercées par le fumier et doivent être faites de bois traité sous pression. Pertinence dun plancherIl est plus facile demplir et de vider des structures de stockage quand le fumier repose sur un bon plancher de béton. Toutefois, quand les conditions le permettent, il nest pas toujours nécessaire dengager cette dépense. Les fermes visées par la LGEN qui construisent des structures de stockage de fumier solide doivent utiliser lun des trois types de plancher suivants :
Figure 11. Une entreprise paysagiste utilise ici des tapis de convoyeurs doccasion provenant dune carrière pour protéger de lorniérage le sol sous-jacent à un tas de compost. Le groupe hydrologique auquel un sol appartient dépend de la vitesse à laquelle le sol absorbe leau après être resté mouillé pendant une période prolongée(3). Généralement, les sols du groupe C sont des loams argileux, tandis que les sols du groupe D sont des argiles. Dans le cas de ces sols, les probabilités sont beaucoup moins grandes que les jus qui sécoulent du fumier sinfiltrent dans le sol. En Ontario, bien des élevages de chevaux sont situés sur des sols appartenant à ces groupes et peuvent par conséquent se permettre de stocker le fumier sur une surface non bétonnée. Toutefois, les surfaces non bétonnées sont plus vulnérables à la formation dornières profondes. Là où les surfaces non bétonnées sont permises, un moyen innovateur déviter la formation dornières est de revêtir le sol dun matelas de caoutchouc (figure 11). Pertinence dun toitLes structures de stockage de fumier de cheval nont pas besoin de toit, puisque le fumier est sec et engendre peu de ruissellement. Pour aménager une structure dotée dun toit (figure 12), il faut le plus souvent lever un permis. Figure 12. Une structure servant à stocker du sable peut aussi servir à garder le fumier de cheval au sec. Construction dune structure de stockageUn permis sera vraisemblablement nécessaire à la construction dune structure servant à stocker le fumier produit par dix chevaux, si elle doit être protégée sur trois côtés par une paroi haute de 1 m (3,25 pi), ouverte à lavant et dotée dun plancher de béton, comme celles qui sont illustrées aux figure 5 et figure 9. La levée dun permis enclenche lapplication des dispositions dinclusion progressive prévues dans le Règlement adopté en vertu de la LGEN, ce qui rend obligatoire la construction dune structure à même de contenir au moins tout le fumier produit pendant 240 jours. Les volumes de stockage du fumier solide sont généralement calculés comme étant le produit dune longueur, dune largeur et dune hauteur de stockage. Ce mode de calcul ne convient cependant pas aux petites structures de stockage, en raison des pertes de volume de stockage considérables du côté ouvert à lavant de la structure où le fumier forme une pente. Dans le cas des petites structures, il est également plus difficile de stocker le fumier sur une bonne hauteur, sous peine de le voir déborder des parois quand la structure est presque pleine. Le tableau 3 donne les dimensions possibles de très petites structures de stockage qui respectent le critère dune capacité de stockage équivalente à 240 jours.
La LGEN oblige aussi à aménager une voie découlement qui est en permanence entièrement recouverte de végétation, afin de contenir et de traiter les éventuelles eaux de ruissellement qui pourraient se dégager du fumier mis en tas. La voie découlement correspond à la distance à la surface du sol que doivent parcourir les liquides produits par le tas de fumier avant datteindre une eau de surface ou une entrée de drainage. Cette voie na pas besoin dêtre rectiligne. La figure 5 illustre une voie dècoulement en méandre. Une voie découlement en permanence recouverte de végétation a un profil transversal de forme parabolique et possède un couvert végétal ayant une bonne densité qui ralentit les eaux pouvant sécouler du fumier et qui absorbe les éléments nutritifs. La LGEN précise la longueur que doit avoir la voie découlement en fonction de la teneur en matière sèche du fumier. Dans le cas du fumier de cheval, la voie découlement doit avoir 150 m (492 pi) de long si le fumier renferme entre 30 et moins de 50 % de matière sèche, la longueur étant réduite à 50 m (165 pi) si la teneur en matière sèche est dau moins 50 %. Le plus souvent, la teneur en matière sèche du fumier de cheval se situe dans la fourchette de 30–50 %. La voie découlement doit être située à au moins 0,5 m (20 po) au-dessus de la roche-mère et à au moins :
Formule de calcul des distances minimales de séparationLa formule de calcul des distances minimales de séparation II (DMS II) sert à déterminer les distances de retrait minimales entre des installations délevage (p. ex. écurie ou structure de stockage de fumier) que lon se propose de construire ou dagrandir et des aménagements existants ou autorisés (p. ex. maison dun voisin). Les DMS II sappliquent automatiquement quand un permis de construire est demandé, les calculs étant faits par la municipalité. Sadresser aux bureaux de cette dernière pour plus dinformation. Ouvrages de référence
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