Systèmes de filtration d'air dans les élevages de truies reproductrices : définitions techniques et stratégies d'application

Dans les zones à forte densité porcine d’Amérique du Nord, la filtration de l'air joue un rôle essentiel dans l'efficacité pour maintenir les élevages commerciaux de truies négatifs face au virus du SDRP. Après l'expérience préalable de centres d'insémination, au jour d'aujourd'hui, il existe plus de 200 000 truies logées dans des élevages filtrés seulement dans la zone du centre - ouest des États-Unis. La filtration de l'air évite l'infection ou la réinfection des élevages par voie aérosol, amplement démontrée, en les situant à un niveau supérieur de biosécurité.

Mais sommes-nous familiarisés avec le système ? Comprenons-nous sa nomenclature ?
L'objectif de cet article est la révision d'une masse importante de données techniques concernant cette nouvelle technologie en élevage et l'analyse des différentes stratégies qui sont les plus mises en place en élevages de truies reproductrices.

Définitions techniques importantes :

• Bio aérosol : les particules solides ou liquides d'origine biologique qui restent suspendues dans l'air ou d'autres atmosphères gazeuses. Elles ont, en général, une taille de 0,4 à 0,7 microns. Avec une taille de 0,050-0,065 microns, le virus du SDRP se déplace à la manière d'un bio aérosol, entouré de matière organique jusqu'à des distances de plus de 9 kms.
• Efficacité : la capacité des filtres d'arrêter des particules comme la poussière, le pollen, les moisissures et les bactéries. Plus l'efficacité du filtre est grande, plus la taille des particules qu'il peut arrêter diminue. Le filtre est plus efficace au cours du temps, ou ce qui est la même chose, peut arrêter un plus grand pourcentage de plus petites particules.
• Résistance du filtre : c'est l'effet du filtre au passage de l'air. Une résistance élevée augmente l'efficacité du filtre mais diminue le volume total d'air que le filtre permet de passer. On aura besoin d'un plus grand nombre de filtres pour le même volume d'air à filtrer. En revanche, par rapport à une faible résistance, le filtre n'est pas si efficace pour arrêter les particules mais il permettra le passage d'un plus grand volume d'air. On aura besoin d'un nombre plus petit de filtres. Le volume d'air se mesure en m³ /s (débit).

Types de filtres et classements utilisés :

• DOP test : système de classement des filtres selon leur efficacité pour éliminer les particules de l'air (test réalisé avec des gouttes "aérosolisées" de DioctylPhthalate de 0.3 µm de diamètre). Normalement exprimé en %.
• Filtres HEPA : type de filtre avec une capacité DOP 99,97 %. Ce sont les plus efficaces mais ils offrent une plus grande résistance. Très peu employés en élevage.
• MERV (Minimum Efficiency Reporting Value) : système standard nord-américain de qualification d'efficacité de filtres qui permet la comparaison de filtres fabriqués par différentes entreprises. Plus le classement du MERV est important, plus le filtre est efficace sur les trois catégories de particules testées : E1 (0,3 à 1 µm), E2 (1 à 3 µm) et E3 (3 à 10 µm). Le classement MERV va de 1 à 20 (plus grande efficacité).
• EU : système européen standard de qualification d'efficacité de filtres, similaire au type MERV américain. Il va de 1 à 14.

Pour être filtrés, les élevages ont besoin d'un système de ventilation dynamique qui déplace l'air et le pousse à passer par les filtres qui montreront de la résistance. Le système le plus utilisé en Amérique du Nord, est la ventilation dynamique négative c'est-à-dire que les élevages travaillent avec des ventilateurs extracteurs qui sortent l'air depuis l'intérieur de l'espace de l'animal vers l'extérieur de l'élevage. Ils créent une pression statique négative (différence de pression entre l'extérieur et l'intérieur de l'élevage) qui varie normalement de 12,45 à 50 Pascals. Sous une plus grande pression statique en élevage, les filtres présenteront une plus grande résistance, et permettront un volume d'air moindre. On aura alors besoin, pour obtenir un volume déterminé d'air filtré, d'un plus grand nombre de filtres. Contrôler la pression statique dans ces élevages est un point clef.

Graphique 1: schéma de ventilation dynamique négative avec filtration de l'air en sous-toiture.

Graphique 2: schéma de ventilation dynamique négative en tunnel .Ventilation d'été.

Les filtres les plus utilisés en élevages de truies reproductrices dans des zones à forte densité porcine (à haut risque d'infection) sont les MERV 14 ou les EU 6 (DOP 85-90 %). Techniquement, ces filtres se caractérisent pour permettre 0,43 m³/s d'air, à 50 Pascals de pression statique et pour offrir une résistance de 20 Pascals à 0,3 m³/s.
Mais comment peut-on calculer combien de filtres sont nécessaires dans un élevage ? Bien que tous ces nombres semblent très compliqués ils sont faciles à comprendre si on connait les besoins de ventilation pour chaque type stade de production (allaitante, gestation, sevrages ...) et le nombre total d'animaux d'un élevage. Les services techniques des entreprises installatrices de systèmes de filtration sont des professionnels de la ventilation et réaliseront tout un processus de mesure de capacité en fonction de chaque élevage
Ils prendront en compte : le nombre d'animaux, le volume nécessaire d'air, le type de filtres, la puissance des ventilateurs et les ouvertures d'entrée de l'air.

Il n'existe pas de combinaison ou de système qui soit idéal pour tous les élevages. Chaque système de filtration est construit individuellement et les différentes combinaisons de filtres, de ventilateurs et d'ouvertures doivent tenir compte des points suivants importants :

1. le budget disponible pour l'investissement,
2. la situation géographique de l'élevage (forte densité porcine et risque élevé d'infection aérogène /f aible densité et moins de risques),
3. le niveau d'acceptation de risques de la part du propriétaire (filtration toute l'année /filtration seulement en hiver),
4. le type de production (élevages commerciaux, noyaux génétiques, sevrages, …).

En moyenne, un élevage de 3000 truies reproductrices dans une zone à forte densité peut avoir des installations d'environ 1200 filtres pour assurer un bon fonctionnement du système. Le coût / bénéfice de ces élevages est strictement estimé par le Centre d'éradication des maladies Porcines de l'Université du Minnesota