Le compostage comme mode de traitement des résidus d’assainissement

Comme nous l’avons vu précédemment, une montée en température pendant plusieurs jours est un moyen parmi les plus efficaces pour permettre l’hygiénisation rapide et complète de résidus d’assainissement. Le compostage présente l’avantage de ne pas nécessiter de coûteux moyens techniques pour y parvenir, en s’appuyant sur le processus naturel et exothermique de biodégradation aérobie de la matière organique, d’autant plus efficace en termes de montée en température s’il se fait sur des matières fraîches. On peut ainsi obtenir après quelques mois un produit stable, proche d’un humus, hygiénisé, utilisable comme amendement organique pour les sols (HAUG, 1993). C’est le seul procédé de traitement qui cumule les fonctions d’hygiénisation et de stabilisation de la matière organique. Qui plus est, même si ce procédé nécessite l’action de l’Homme, il peut être effectué avec peu d’équipements et donc à faible coût financier. C’est cette filière de traitement et de valorisation que nous avons choisi de considérer dans cette revue bibliographique.

Notre objectif étant de mettre en œuvre ce procédé de traitement dans de bonnes conditions pour traiter des résidus de toilettes sèches, nous avons étudié différentes sources bibliographiques et synthétisés les informations utiles pour la maitrise de cette filière de traitement et de valorisation des résidus solides de l’assainissement.

A.1.5.1 Le déroulement du compostage

Le compostage se déroule en 4 étapes, avec des populations microbiennes différentes (bactéries, actinomycètes, champignons) qui s’installent naturellement lorsque les conditions leur sont favorables (MUSTIN, 1987 ; JENKINS, 2017) :

 Une première phase mésophile, au cours des premiers jours, où la matière facilement biodégradable commence à se transformer en CO2 et en eau et produit de la chaleur ;

 Une phase thermophile où la température peut monter assez vite jusqu’à 70°C et y rester plusieurs jours. La décomposition biologique de la matière organique facilement biodégradable est une réaction exothermique, conduisant à l’élévation de la température au sien de la matière. C’est la température et son maintien au de

cours de cette étape qui permettra la destruction des agents pathogène (phase d’hygiénisation) ;

 Une phase de refroidissement où la décomposition des matières plus résistantes peut se dérouler ;

 Une phase de maturation, où la matière organique réforme des complexes humiques et où l’hygiénisation peut se poursuivre.

En conditions artisanales, c’est-à-dire non industrielles, les trois premières étapes du cycle de compostage durent environ 4 à 6 mois selon les climats et la conduite optimisée ou non du procédé. Mais la maturation peut être encore plus longue, ce qui n’est que mieux si le compost est stocké à l’abri et ne se dessèche pas (CEFREPADE, 2012).

A.1.5.2 Les paramètres de contrôle du processus de compostage

Pour se dérouler dans de bonnes conditions, le compostage doit se faire en présence d’oxygène, dans un milieu ayant un taux d’humidité suffisant, dans une gamme de températures permettant l’activité des micro-organismes qui interviennent dans le processus et avec un bon équilibre carbone / azote pour leur donner une alimentation équilibrée (JENKINS, 2017 ; CEFREPADE, 2012). Le Tableau 4 résume les conditions recommandées pour un compostage rapide.

Tableau 4 : Conditions recommandées pour un compostage rapide (d’après Gotaas, 1959 ; Mustin, 1987 ; Turcot, 1999 ; Elain, 2007).

Paramètres Niveaux acceptables Niveaux préférentiel

Rapport C/N 20 à 40 25 - 30

Teneur en eau 40 à 65 % 50 à 60 %

Teneur en O2 >5% >>5%

Diamètre des particules 1/8 à 1/2 pouces variable

pH 5,5 à 9 6.5 à 8

Température du compost 43 à 65 55 à 60

Le suivi de la température est le paramètre le plus simple du suivi du bon déroulement du processus. Après quelques jours, si les conditions d’humidité et d’aération sont favorables, la température monte très vite. Lorsqu’elle redescend, cela est souvent le signe soit d’un manque d’oxygène, soit d’un manque d’eau. C’est la raison pour laquelle il est recommandé

de retourner les tas à plusieurs reprises, généralement une fois par semaine, et d’ajouter de l’eau si nécessaire pour compenser les pertes par évaporation. Lorsqu’après plusieurs séquences de retournements la température ne remonte plus, cela signifie que la phase de biodégradation exothermique est terminée et que l’on entre en phase de maturation. A ce stade, il n’est plus nécessaire de retourner les tas mais juste d’éviter le dessèchement pour garantir la stabilisation biologique de la matière organique résiduelle.

Dans les pays en développement, les moyens manquent souvent pour faire un suivi précis des paramètres de contrôle présentés dans le Tableau 4. C’est ainsi que des méthodes simples ont été développées pour contourner les difficultés :

 Suivi de l’humidité : avec l’expérience, les techniciens connaissent les besoins en eau. Lorsque les tas sont retournés ou déplacés, un test d’écrasement de la matière avec la main (« test de la poignée ») permet de voir rapidement si elle est trop humide (nombreuses gouttes d’eau qui s’écoulent), pas assez (ne prend pas en masse) ou correcte (prend en masse, voire quelques gouttes s’écoulent).

 Suivi de la teneur en oxygène : comme nous l’avons vu, il est préconisé de manière empirique de retourner régulièrement les tas, de ménager des ouvertures, ou de mélanger les déchets avec des matériaux ajoutant des espaces libres (végétaux secs types branchages par exemple). On augmente ainsi artificiellement la porosité afin de permettre à l’air de circuler. Dans le cas des résidus d’assainissement, le co-compostage des résidus solide avec des branchages permet d’éviter de retourner les tas au cours des premières semaines, et limiter ainsi les risques de contamination.  Suivi de la température : c’est le paramètre le plus facile à suivre, à l’aide de

thermomètres à tige dont la longueur est suffisamment importante pour pénétrer au cœur des tas. Dans les pays en développement à climat plutôt aride ou en saison sèche, il faut souvent se protéger des fortes chaleurs qui peuvent accentuer la déshydratation liée à l’élévation naturelle de température lors de la biodégradation de la matière organique, par exemple en protégeant les tas de l’exposition directe au soleil (ombre naturelle, toiture ou bâche de couverture).

 Suivi du rapport C / N : les déchets végétaux secs sont plutôt riches en carbone, les déchets de cuisine plutôt riches en azote, de même que l’urine et les excréments humains. Il faut donc mélanger les résidus d’assainissement avec des végétaux secs, sciures, pour assurer le bon déroulement du compostage (JENKINS, 2017). Les résidus de TLB ont en général un bon rapport C/N du fait du mélange des excrétas avec une litière absorbante.