Prospective analysis of an industrial effluent application system implemented in an oil palm plantation in Sierra Leone

Abstract

Elaeis guineensis L. is cultivated in tropical regions for the oil contained in its fruits. During the oil extraction, a by-product called "palm oil mill effluent" is generated. It consists in a mixture of water, solids, and oil. This effluent must be treated before it is released into the environment. The most common treatment is the natural lagooning which consists of a series of open lagoons where the action of bio-organisms treats the waste. Once treated, the effluent can be used to irrigate and fertilise the palm oil trees. This is what is being done on an experimental basis at the Socfin Group’s SAC plantation in Sierra Leone, where industrial effluent is applied to the field via a flat beds system. This master thesis is part of the study of the "soil-effluent-palm tree" triptych and is a prospective study aiming at describing the system in place and formulating recommendations. An area where effluents are applied was studied and different research questions were formulated: On which type of soils are the palm trees planted? What is the nutrient status of these soils? Are the palms in the area deficient? What is the chemical composition of the effluents? Can the effluent replace the current mineral fertilisation? Can the application system be improved? Chemical analyses were carried out on soil, leaf and effluent samples collected in the study area. The results of these analyses showed that the soils are of plinthites type, characterised by extensive weathering and a low base reserve. Overall, these soils have a high C:N ratio and low phosphorus content. Leaf analysis showed a deficiency in nitrogen, boron and phosphorus. With regard to the effluent, the analyses carried out could only be partial. Further investigations are required to answer the questions. However, it seems that the effluent alone cannot fully replace mineral fertilisation. Finally, the current application system does not enable an optimal use of the effluent.

Elaeis guineensis L. est cultivé dans les régions tropicales pour l’huile présente dans ses fruits. Durant l’extraction de l’huile, un sous-produit, appelé « effluent d’huilerie », est généré. Ce dernier consiste en un mélange d’eau, de matières solides et d’huile et doit être traité avant tout rejet dans l’environnement. Le traitement le plus répandu est le lagunage naturel qui consiste en une série de bassins ouverts où l’action de bio-organismes permet de traiter l’effluent. Convenablement traité, l’effluent peut être utilisé pour irriguer et fertiliser les palmiers. C’est notamment ce que réalise, à titre expérimental, à la plantation SAC du Groupe Socfin en Sierra Leone où les effluents sont appliqués au champ via un système de lits plats (flat beds). Ce travail de fin d’études s’inscrit dans l’étude de triptyque « sol-effluent-palmier » et est une étude prospective visant à décrire le système en place en vue de formuler des recommandations. Une zone où sont appliqués les effluents a été étudiée via une toposéquence composée de cinq profils de sol et différentes questions de recherche ont été posées : Sur quel type de sol sont établis les palmiers ? Quel est le statut nutritif de ces sols ? Les palmiers de la zone sont-ils carencés ? Quelle est la composition chimique des effluents ? Ceux-ci peuvent-ils remplacer la fertilisation actuelle ? Le système d’application peut-il être amélioré ? Des analyses chimiques ont été réalisées sur des échantillons de sols, feuilles et effluents récoltés dans la zone étudiée. Les résultats de ces analyses ont montré que les sols sont des plinthites caractérisés par une altération poussée et une réserve en bases faible. Globalement ces sols présentent un rapport C:N élevé et des teneurs en phosphore faibles. L’analyse des feuilles ont quant à elles montré une déficience en azote, bore et phosphore. En ce qui concerne l’effluent, les analyses réalisées ne sont que partielles et nécessiteraient d’être approfondies pour répondre aux questions posées. Cependant, il semble que l’effluent seul ne puisse pas remplacer totalement la fertilisation minérale. Finalement, le système d’application actuel ne permet pas de tirer parti de façon optimale des avantages apportés par l’effluent.