Analyse du fonctionnement microbien des processus de compostage de matières organiques diverses

Résumé du document

Dans un contexte européen où les politiques environnementales tendent à favoriser le recyclage et la valorisation matière, la gestion des déchets organiques devient un enjeu important. En France, les deux tiers des 600 millions de tonnes de déchets produits annuellement sont des déchets organiques fermentescibles. Selon leur niveau de qualité, ils peuvent être mis en décharge, être incinérés, ou encore retourner au sol. De nos jours, les traitements biologiques par compostage sont en fort développement, favorisés par le contexte réglementaire et sociologique actuel. En effet, l'objectif de la politique nationale est d'arriver à revaloriser 20 à 30% des déchets ménagers grâce à ces techniques de traitement. La directive de Dominique Voynet du 28 avril 1998 fixe au 1er juillet 2002 la mise en décharge des déchets ultimes. Les directives 75/442/EEC et 91/689/EEC et le règlement n° 259/93 adoptés par l'union européenne renforcent cette nouvelle approche du problème croissant du traitement des déchets. Ainsi, le recyclage des déchets organiques par compostage devient une solution prometteuse. Cela permet aux nutriments de retourner dans le sol et rejette les problèmes liés à l'épandage direct des déchets sur les terres (Cegarra et al., 1996). Afin d'optimiser le processus de compostage, il est nécessaire de caractériser les différentes étapes se déroulant lors du compostage ainsi que l'évolution physico-chimique, chimique et microbiologique du compost. Les différents paramètres doivent être contrôlés et compris pour une amélioration du procédé. Enfin, lors de l'épandage des composts sur le sol, le compost doit être mature et stable pour ne pas créer de déséquilibres au niveau du sol et du développement des végétaux. Seulement, évaluer la maturité des composts reste une question ouverte (Tomati et al., 2000). De nombreuses techniques physico-chimiques, chimiques, microbiologiques et biologiques ont été développées pour caractériser les propriétés et la maturité du compost, que nous étudierons dans une dernière partie.

Extraits

[...] Du point de vue opérationnel, la phase active du compostage représente une étape clé du traitement et met en jeu de nombreux phénomènes réactionnels (microbiologiques, chimiques, physiques, thermiques, etc.). Durant cette phase, se met en place une stabilisation de la matière organique (élimination de ses fractions les plus biodégradables et réduction de la masse et du volume), une élévation de la température de la matière, favorable à son hygiénisation et un séchage de la matière par évaporation. La nature biochimique du déchet à traiter et ses caractéristiques, le procédé et les conditions de traitement appliquées sont autant de facteurs qui vont influencer cette phase du traitement. [...]

[...] J. Bot 1011-1018. Riachi, K Compostage d'ordures ménagères et de déchets verts. Flore fongique et risques sanitaires potentiels, Thèse Université Joseph Fourier Grenoble 200p. Rivero, C., Chirenje, T., Ma, L.A., Martinez, G Influence of compost on soil organic matter quality under tropical conditions. Geoderma 355-361. Sadaka, S. and A. El.Taweel Effect of aeration and C/N ratio on household waste composting in Egypt. Compost Science & Utilization 36- 40. [...]

[...] Barrena, R., Canovas, C., Sánchez, A Prediction of temperature and thermal inertia effect in the maturation stage and stockpilling of a large composting mass. Waste Management, In Press, Corrected Proof. Beck-Friis, B., Smärs, S., Jönsson, H., Eklind, Y., Kirchmann, H Composting of source-separated household organics at different oxygen levels. Compost Science and Utilization 41-50. Borken, W., Muhs, A., Beese, F Application of compost in spruce forests: effects on soil respiration, basal respiration and microbial biomass. Forest Ecology and Management 49-58. [...]

[...] Le surnageant contient les acides humiques et fulviques. En utilisant la propriété selon laquelle l'acide humique est insoluble en milieu acide et l'acide fulvique (de masse moléculaire moins forte) soluble quel que soit le pH, la séparation de ces deux acides est faite en acidifiant le surnageant jusqu'à atteindre un pH de 1. Pour cela, environ 1/5 HCl 6M par rapport au volume total sont ajoutés dans chacun des erlens puis laissés pendant 24 heures à une température de afin que la précipitation puisse se réaliser. [...]

[...] Les investissements et les coûts de fonctionnement font que cette solution ne s'adapte qu'à de gros gisements de boues, issus de grandes stations d'épuration. Les incinérateurs actuellement en fonctionnement se trouvent sur le site des stations d'épuration, et sont alimentés directement Les traitements biologiques Le principe général des traitements biologiques est d'exploiter certaines activités microbiennes en les stimulant de manière contrôlée afin soit de réduire les nuisances potentielles des déchets (odeurs, risques sanitaires, caractère polluant au sens large du terme), soit de les valoriser sous forme énergétique ou sous forme de matière. [...]