Worldlex Wiki Le compost est un mélange d'ingrédients utilisé comme engrais pour les plantes et pour améliorer les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol . Il est généralement préparé par décomposition de déchets végétaux et alimentaires, recyclage de matières organiques et de fumier. Le mélange obtenu est riche en nutriments pour les plantes et en micro-organismes bénéfiques , tels que des bactéries, des protozoaires, des nématodes et des champignons. Le compost améliore la fertilité des sols dans les jardins , les aménagements paysagers , l'horticulture , l'agriculture urbaine et l'agriculture biologique , réduisant ainsi la dépendance aux engrais chimiques. Les avantages du compost sont multiples : il apporte des nutriments aux cultures comme engrais , améliore la qualité du sol , augmente sa teneur en humus ou en acides humiques et introduit des micro-organismes bénéfiques qui contribuent à la suppression des agents pathogènes et à la réduction des maladies telluriques.
Le compostage, dans sa forme la plus simple, consiste à rassembler un mélange de déchets verts (matières riches en azote comme les feuilles, l'herbe et les restes alimentaires) et de déchets bruns (matières ligneuses riches en carbone comme les tiges, le papier et les copeaux de bois). Ces matières se décomposent en humus au cours d'un processus qui dure plusieurs mois. Le compostage peut être un processus complexe, étroitement surveillé, avec des apports mesurés d'eau, d'air et de matières riches en carbone et en azote. La décomposition est favorisée par le broyage des matières végétales, l'ajout d'eau et une aération adéquate obtenue en retournant régulièrement le mélange, que ce soit en tas ouverts ou en andains . Les champignons , les vers de terre et autres détritivores contribuent à la décomposition de la matière organique. Les bactéries et les champignons aérobies gèrent les réactions chimiques en transformant les apports en chaleur, en dioxyde de carbone et en ions ammonium .
Le compostage est une composante essentielle de la gestion des déchets, car les déchets alimentaires et autres matières compostables représentent environ 20 % des déchets mis en décharge. En raison des conditions anaérobies, ces matières mettent plus de temps à se biodégrader en décharge. Le compostage constitue une alternative plus écologique à la mise en décharge des matières organiques, car il réduit les émissions de méthane grâce à l'anaérobie et offre des avantages économiques et environnementaux. Par exemple, le compost peut également servir à la restauration des terres et des cours d'eau, à la création de zones humides et au recouvrement des décharges.
Le compostage est une méthode aérobie de décomposition des déchets organiques solides , permettant ainsi le recyclage de la matière organique. Ce processus consiste à décomposer la matière organique en un matériau semblable à l'humus, appelé compost, qui constitue un excellent engrais pour les plantes.
Les organismes de compostage ont besoin de quatre ingrédients tout aussi importants pour fonctionner efficacement :
- Le carbone est nécessaire à la production d'énergie ; l' oxydation microbienne du carbone produit la chaleur requise pour les autres étapes du processus de compostage. Les matières riches en carbone sont généralement brunes et sèches.
- L'azote est nécessaire à la croissance et à la reproduction des organismes capables d'oxyder le carbone. Les matières riches en azote sont généralement vertes et humides. Elles peuvent également inclure des fruits et légumes colorés.
- L'oxygène est nécessaire à l'oxydation du carbone, processus de décomposition. Les bactéries aérobies ont besoin de niveaux d'oxygène supérieurs à 5 % pour réaliser les processus nécessaires au compostage.
- L'eau est nécessaire en quantité adéquate pour maintenir l'activité sans provoquer de conditions anaérobies locales .
Dans certaines proportions, ces matières permettent aux micro-organismes d'agir à un rythme qui contribue à chauffer le tas de compost. Une gestion active du tas (par exemple, le retournement) est nécessaire pour maintenir un apport suffisant en oxygène et un taux d'humidité adéquat. L'équilibre air/eau est essentiel pour maintenir des températures élevées rapport carbone/azote d'environ 25:1. Le compostage à chaud vise à conserver la chaleur pour accélérer la décomposition et produire ainsi du compost plus rapidement. Un compostage rapide est favorisé par un rapport carbone/azote inférieur ou égal à 30 unités de carbone. Au-delà de 30, le substrat est carencé en azote. En dessous de 15, une partie de l'azote risque de se dégrader sous forme d'ammoniac.
Presque tous les déchets végétaux et animaux contiennent du carbone et de l'azote en proportions variables. Les tontes de gazon fraîches présentent un rapport carbone/azote d'environ 15:1 et les feuilles mortes d'automne d'environ 50:1, selon les espèces. Le compostage est un processus continu et dynamique ; il est important d'y ajouter régulièrement de nouvelles sources de carbone et d'azote et d'assurer une gestion active.
Organismes
Les organismes peuvent décomposer la matière organique du compost s'ils disposent du mélange adéquat d'eau, d'oxygène, de carbone et d'azote. Ils se répartissent en deux grandes catégories : les décomposeurs chimiques, qui effectuent des transformations chimiques sur les déchets organiques, et les décomposeurs physiques, qui transforment les déchets en particules plus petites par des méthodes telles que le broyage, le déchiquetage, la mastication et la digestion.
décomposeurs chimiques
- Les bactéries sont les micro-organismes les plus abondants et les plus importants du compost. Elles transforment le carbone et l'azote et excrètent des nutriments assimilables par les plantes, tels que l'azote, le phosphore et le magnésium. Selon la phase du compostage, les bactéries mésophiles ou thermophiles peuvent être prédominantes.
- Les bactéries mésophiles amènent le compost au stade thermophile par oxydation de la matière organique. Elles le font ensuite mûrir, ce qui rend le compost frais plus biodisponible pour les plantes.
- Les bactéries thermophiles ne se reproduisent pas et sont inactives entre le compostage en andains , peuvent dépasser cette température, ce qui risque de détruire les micro-organismes bénéfiques du sol et de pasteuriser les déchets
- Les actinomycètes sont nécessaires à la décomposition des produits papetiers comme le papier journal, l'écorce , etc., ainsi que d'autres grosses molécules telles que la lignine et la cellulose, plus difficiles à décomposer. L'« agréable odeur de terre du compost » est attribuée aux actinomycètes. Ils rendent le carbone, l'ammoniac et l'azote assimilables par les plantes.
- Les champignons tels que les moisissures et les levures aident à décomposer des matières que les bactéries ne peuvent pas décomposer, notamment la cellulose et la lignine présentes dans les matières ligneuses.
- Les protozoaires contribuent à la biodégradation de la matière organique et consomment des bactéries, des champignons et des particules micro-organiques inactives.
décomposeurs physiques
- Les fourmis créent des nids, rendant le sol plus poreux et transportant les nutriments vers différentes zones du compost.
- Les coléoptères tels que les larves se nourrissent de légumes en décomposition.
- Les vers de terre ingèrent des matières partiellement compostées et excrètent des lombricompost , rendant ainsi l'azote, le calcium, le phosphore et le magnésium disponibles pour les plantes. Les galeries qu'ils creusent en se déplaçant dans le compost améliorent également l'aération et le drainage.
- Les mouches se nourrissent de presque toutes les matières organiques et introduisent des bactéries dans le compost. Leur population est contrôlée par les acariens et les températures thermophiles qui ne conviennent pas aux larves de mouches.
- Les mille-pattes décomposent la matière végétale.
- Les rotifères se nourrissent de particules végétales.
- Les escargots et les limaces se nourrissent de matières végétales vivantes ou fraîches. Il convient de les retirer du compost avant utilisation, car ils peuvent endommager les plantes et les cultures.
- Les cloportes se nourrissent de bois pourri et de végétation en décomposition.
- Les collemboles se nourrissent de champignons, de moisissures et de plantes en décomposition.
Phases du compostage
Dans des conditions idéales, le compostage se déroule en trois grandes phases :
- Phase mésophile : La phase initiale, mésophile, correspond à la décomposition effectuée à des températures modérées par des micro-organismes mésophiles . Durée : 2 à 8 jours.
- Phase thermophile : Lorsque la température augmente, une seconde phase thermophile commence, au cours de laquelle diverses bactéries thermophiles effectuent la décomposition à des températures plus élevées ( thermophile , car seuls les micro-organismes mésophiles sont responsables de la dégradation de la matière organique .
Compostage à chaud et à froid – impact sur le calendrier
Le temps nécessaire au compostage dépend du volume de matière, de la granulométrie des déchets (par exemple, les copeaux de bois se décomposent plus rapidement que les branches) et de l'intensité du brassage et de l'aération. Généralement, les tas importants atteignent des températures plus élevées et restent en phase thermophile pendant plusieurs jours, voire plusieurs semaines. Ce procédé, appelé compostage à chaud, est la méthode courante dans les grandes installations municipales et les exploitations agricoles.
La méthode Berkeley permet d'obtenir du compost mûr en 18 jours. Elle nécessite un apport initial d'au moins agents pathogènes et certaines semences en atteignant certaines températures. La manipulation de compost stabilisé – c’est-à-dire de matière compostée dans laquelle les micro-organismes ont terminé la digestion de la matière organique et où la température a atteint entre les oocystes non viables. La température à laquelle un agent pathogène meurt dépend de l’agent pathogène, de la durée de maintien de la température (de quelques secondes à plusieurs semaines) et du pH.
Il a été démontré que les produits issus du compost, tels que le thé de compost et les extraits de compost, exercent un effet inhibiteur sur Fusarium oxysporum , les espèces de Rhizoctonia et Pythium debaryanum , des agents phytopathogènes responsables de maladies des cultures. Les thés de compost aérés sont plus efficaces que les extraits de compost. Le microbiote et les enzymes présents dans les extraits de compost ont également un effet suppressif sur les champignons phytopathogènes. Le compost constitue une bonne source d' agents de biocontrôle comme Bacillus subtilis , Bacillus licheniformis et Pythium chrysogenum , qui luttent contre les agents phytopathogènes. La stérilisation du compost, du thé de compost ou des extraits de compost réduit l'effet inhibiteur sur les pathogènes.
Maladies pouvant être contractées par la manipulation de compost
Lors du retournement d'un compost qui n'a pas traversé de phases où les températures dépassent aspergillose Les ovocytes deviennent non viables à des températures supérieures à Les deux grandes catégories de déchets organiques solides sont les déchets verts et les déchets bruns. Les déchets verts sont généralement considérés comme une source d'azote et comprennent les déchets alimentaires (avant et après consommation ), les tontes de gazon, les déchets de jardin et les feuilles mortes. Les carcasses d'animaux, les animaux tués sur la route et les résidus de boucherie peuvent également être compostés et sont considérés comme des sources d'azote. Les déchets bruns constituent une source de carbone. On peut citer comme exemples typiques la végétation sèche et les matières ligneuses telles que les feuilles mortes, la paille, les copeaux de bois, les branches, les bûches, les aiguilles de pin, la sciure et les cendres de bois, mais pas les cendres de charbon de bois. Les produits dérivés du bois, comme le papier et le carton, sont également considérés comme des sources de carbone.
Fumier et litière animale
Dans de nombreuses exploitations agricoles, les ingrédients de base du compostage sont le fumier produit sur l'exploitation comme source d'azote et la litière comme source de carbone. La paille et la sciure de bois sont des matériaux de litière courants. Des matériaux non traditionnels sont également utilisés, comme le papier journal et le carton broyé. La quantité de fumier compostée dans un élevage est souvent déterminée par la fréquence de nettoyage, la disponibilité des terres et les conditions météorologiques. Chaque type de fumier possède ses propres caractéristiques physiques, chimiques et biologiques. Les fumiers de bovins et de chevaux, mélangés à la litière, présentent de bonnes qualités pour le compostage. Le lisier de porc, très humide et généralement non mélangé à la litière, doit être mélangé à de la paille ou à des matières premières similaires. Le fumier de volaille doit être mélangé à des matières riches en carbone et pauvres en azote.
excréments humainsLes excréments humains , parfois appelés « fumier humain » dans le contexte du compostage, peuvent être ajoutés au processus de compostage car ils constituent une matière organique riche en nutriments. L’azote, élément constitutif des acides aminés essentiels aux plantes, est présent dans les déchets humains solides. Le phosphore, qui aide les plantes à convertir la lumière du soleil en énergie sous forme d’ATP, se trouve dans les déchets humains liquides. Les déchets humains solides peuvent être collectés directement dans des toilettes sèches ou indirectement sous forme de boues d'épuration après traitement en station d'épuration . Ces deux procédés nécessitent une conception adaptée, car les risques sanitaires potentiels doivent être gérés. Dans le cas du compostage domestique, une grande variété de micro-organismes, notamment des bactéries, des virus et des vers parasites, peuvent être présents dans les matières fécales, et un traitement inadéquat peut engendrer des risques sanitaires importants . Dans le cas des grandes stations d'épuration qui collectent les eaux usées provenant de diverses sources résidentielles, commerciales et industrielles, des considérations supplémentaires s'appliquent. Les boues d'épuration compostées, appelées biosolides , peuvent être contaminées par divers métaux et composés pharmaceutiques . Un traitement insuffisant des biosolides peut également entraîner des problèmes lors de leur épandage sur les terres
L’urine peut être ajoutée au compost ou utilisée directement comme engrais. L’ajout d’urine au compost permet d’augmenter sa température et, par conséquent, sa capacité à détruire les agents pathogènes et les graines indésirables. Contrairement aux excréments, l’urine n’attire pas les mouches vectrices de maladies (comme les mouches domestiques ou les mouches à viande ) et ne contient pas les agents pathogènes les plus résistants, tels que les œufs de vers parasites .
restes d'animaux
Les carcasses d’animaux peuvent être compostées comme option d’élimination. Ce matériau est riche en azote.
corps humains
Le compostage humain (appelé réduction organique naturelle dans les textes de loi et les réglementations ) est un procédé de traitement final des restes humains au cours duquel des micro-organismes et des matières organiques transforment un corps en compost. Développé au début du XXIe siècle comme une alternative écologique à l'inhumation et à la crémation, le compostage humain est légalisé dans plusieurs États américains et en Suède. Il a suscité de nombreux débats concernant son impact environnemental, sa légalisation et les considérations religieuses.
restes d'animaux
Les carcasses d’animaux peuvent être compostées comme option d’élimination. Ce matériau est riche en azote.
corps humains
Technologies de compostage
Compostage à l'échelle industrielle
Compostage en cuve
Le compostage en cuve désigne généralement un ensemble de méthodes qui confinent les matières compostables à l'intérieur d'un bâtiment, d'un conteneur ou d'une cuve. Les systèmes de compostage en cuve peuvent être constitués de réservoirs métalliques ou en plastique, ou de silos en béton, dans lesquels le flux d'air et la température sont contrôlés selon les principes d'un bioréacteur . Généralement, la circulation de l'air est assurée par des tubes enterrés permettant l'injection d'air frais sous pression. L'air vicié est extrait par un biofiltre , et la température et l'humidité sont surveillées à l'aide de sondes placées dans la masse afin de maintenir des conditions optimales de décomposition aérobie . De nombreux composteurs en cuve utilisent également des vis sans fin ou la rotation pour agiter la matière, accélérant ainsi la dégradation par homogénéisation et aération mécanique continues. Parmi les exemples courants, citons les composteurs à tambour rotatif de fabricants comme XACT et les technologies de compostage en cuve à vis sans fin, telles que l'Earth Flow de Green Mountain Technologies et le Biomax G de Sorain Cecchinni.
Le compostage en cuve est généralement utilisé pour le traitement des déchets organiques putrescibles à l'échelle municipale , notamment pour le traitement final des boues d'épuration , des déchets alimentaires ou de la fraction organique des ordures ménagères. Ce procédé permet l'élimination des agents pathogènes, rendant ainsi les déchets valorisables comme amendement du sol, tout en minimisant l'impact environnemental (odeurs, ruissellement, émissions). Le terme « compostage en cuve » peut également désigner le compostage en tas statiques aérés, à l'intérieur d'un bâtiment ou sous des bâches amovibles, comme dans le système largement utilisé par les groupements d'agriculteurs en Thaïlande, avec le soutien de l'Agence nationale de développement scientifique et technologique du pays . Ces dernières années, le compostage en cuve à plus petite échelle a connu un développement important. Il utilise souvent des bennes à déchets standard ou aménagées comme cuve. On peut également utiliser des conteneurs maritimes réaménagés ou des fûts sur mesure.
Compostage statique aéré
Le compostage en tas statique aéré (TASA) désigne les systèmes utilisant une aération forcée pour maintenir l'aérobie du compost sans manipulation physique. Généralement, on place un mélange de matières premières sur des tuyaux perforés, où l'air est soit insufflé vers le haut (aération positive), soit aspiré vers le bas (aération négative), soit circulé en alternance (aération inversée) à travers le compost. Dans le cas d'une aération par aspiration (aération négative et inversée), le compost est ensuite filtré dans un épurateur, tel qu'un biofiltre, afin d'éliminer les odeurs et les émissions.
Les bassins de rétention des eaux pluviales (BRP) sont généralement construits en extérieur, sous forme de bassins massifs ou de bunkers (voir l'image pour un exemple de BRP de type bunker). Ils peuvent également être aménagés dans des bâtiments ouverts, des bunkers fermés appelés tunnels ou des andains . De nombreux BRP sont protégés de la pluie et des précipitations par un toit, ce qui réduit la production de lixiviat et permet aux opérateurs d'évaporer l'eau retenue par bioséchage .
Compostage en andains
En agriculture , le compostage en andains consiste à produire du compost en empilant des matières organiques ou des déchets biodégradables , tels que le fumier animal et les résidus de récolte, en longues rangées – les andains .
