Compostage aérobie et compostage anaérobie : 7 techniques possibles

Compostage aérobie et compostage anaérobie

En compostant les déchets sur place, les entreprises peuvent réduire considérablement la quantité de déchets à éliminer et ainsi économiser de l’argent en évitant les coûts d’élimination. Il peut être difficile de déterminer le type de processus de compostage à utiliser. Voici quelques options.

Le compostage aérobie

Le compostage aérobie est la décomposition de la matière organique à l’aide de micro-organismes qui ont besoin d’oxygène. Les microbes responsables du compostage sont naturels et vivent dans l’humidité qui entoure la matière organique. L’oxygène de l’air se diffuse dans l’humidité et est absorbé par les microbes. Lors de la digestion aérobie, les sous-produits sont la chaleur, l’eau et le dioxyde de carbone (CO2). Bien que le CO2 puisse être classé comme un gaz à effet de serre, son évolution à partir du processus de compostage n’est pas comptabilisée dans les émissions. De plus, le CO2 n’est qu’un vingtième moins nocif pour l’environnement que le méthane (principal sous-produit de la dégradation anaérobie).

La chaleur produite dans le compostage aérobie est suffisante pour tuer les bactéries et les agents pathogènes nocifs, car ces organismes ne sont pas adaptés à ces conditions environnementales. Elle contribue également à soutenir la croissance des espèces de bactéries bénéfiques, notamment les bactéries psychrophiles, mésophiles et thermophiles qui se développent à des niveaux de température plus élevés.

Du début à la fin, le processus de compostage aérobie en cuve ne prend que 8 à 10 jours. Aucun lixiviat n’est produit, car l’humidité excédentaire est extraite sous forme de vapeur d’eau qui peut être condensée et utilisée pour arroser la végétation avoisinante.

Les types de compostage aérobie

Compostage en andains aérés (tournés)

Les déchets organiques sont disposés en rangées de longs tas appelés “andains” et aérés en tournant périodiquement le tas par des moyens manuels ou mécaniques. La taille de l’andain est très importante : lorsque l’andain est trop grand, des zones anaérobies apparaissent près de son centre. Ces zones dégagent des odeurs lorsque l’andain est retourné. D’autre part, les petits andains perdent rapidement leur chaleur et peuvent ne pas atteindre des températures suffisamment élevées pour faire évaporer l’humidité et tuer les agents pathogènes et les graines de mauvaises herbes.

Il existe un certain nombre de machines spécialisées pour retourner les andains qui réduisent considérablement le temps et la main-d’œuvre nécessaires, mélangent les matériaux à fond et produisent un compost plus uniforme. Certaines de ces machines s’attachent aux tracteurs agricoles ou aux chargeurs frontaux, d’autres sont automotrices. Quelques machines peuvent également charger des camions et des chariots à partir de l’andain.

La fréquence de retournement dépend de la vitesse de décomposition, de la teneur en humidité et de la porosité des matériaux, ainsi que du temps de compostage souhaité. Comme le taux de décomposition est le plus élevé au début du processus, la fréquence de retournement diminue à mesure que l’andain vieillit. Les mélanges facilement dégradables ou à forte teneur en azote peuvent nécessiter un retournement quotidien au début du processus, mais même dans ce cas, il peut être difficile de contrôler les odeurs et les lixiviats. Au fur et à mesure que le processus se poursuit, la fréquence de retournement peut être réduite à un seul retournement par semaine.

Avec des contrôles réglementaires de plus en plus stricts au niveau mondial, il est de plus en plus difficile d’obtenir des autorisations pour les systèmes d’andainage à proximité d’environnements bâtis et le compostage en andain est rapidement reconnu comme étant adapté au traitement des déchets verts (de cour ou de jardin) uniquement.

Les déchets liquides sous forme de lixiviats sont libérés au cours du processus de compostage. Ces déchets peuvent contaminer les eaux souterraines et de surface locales et doivent être collectés et traités.

Le compostage en andains nécessite souvent de vastes étendues de terre, un équipement robuste, une main-d’œuvre permanente pour l’entretien et le fonctionnement de l’installation, et de la patience pour expérimenter différents mélanges de matériaux et différentes fréquences de retournement.

Avec la méthode de l’andainage, la phase de compostage actif dure généralement de trois à neuf semaines selon la nature des matériaux, la fréquence de retournement et les conditions climatiques locales. Dans les climats secs et arides ou les périodes très humides (fortes précipitations), il peut être difficile de maintenir un taux d’humidité correct.

Compostage en tas statique aéré

Dans le cas du compostage en tas statique aéré, les bunkers aérés peuvent être enfermés dans un bâtiment, ou peuvent être à l’extérieur, selon le climat et l’endroit. Les déchets organiques sont mélangés en un seul grand tas au lieu de rangées. Pour aérer le tas, on ajoute des couches d’agents gonflants en vrac (par exemple, des copeaux de bois, du papier journal déchiqueté) afin que l’air puisse passer du bas vers le haut du tas.

Les piles peuvent également être placées sur un réseau de tuyaux qui amènent l’air dans la pile ou l’en retirent. Les souffleries d’air sont activées par une minuterie ou des capteurs de température. Certains tas statiques aérés sont placés à l’intérieur avec une ventilation adéquate (par exemple, le compostage en tunnel).

Les piles statiques aérées conviennent à un mélange relativement homogène de déchets organiques et fonctionnent bien pour les producteurs de grandes quantités de déchets de jardin et de déchets solides municipaux compostables (par exemple, nourriture, papier), notamment les collectivités locales, les paysagistes et les exploitations agricoles. Cette méthode ne fonctionne pas bien pour le compostage de sous-produits animaux ou de graisses provenant des industries alimentaires.

Comme il n’y a pas de retournement physique, la méthode de l’empilement statique nécessite une surveillance attentive pour s’assurer que l’extérieur de l’empilement chauffe autant que le cœur. La canalisation de l’air est un problème courant qui se traduit par des zones trop chaudes ou trop froides, trop humides ou trop sèches. L’air de traitement devra être traité par un biofiltre et les volumes peuvent être très importants. De très grands bâtiments peuvent également être nécessaires pour assurer une enceinte complète du processus de compostage. Le compostage en tas statique génère des lixiviats, qui devront être traités avant d’être éliminés ou utilisés à des fins agricoles.

L’accumulation d’humidité (lixiviat) dans le tas réagit généralement avec le CO2 et les acides volatils, ce qui abaisse le pH de la matière et ralentit le processus de compostage. Au fur et à mesure que les matériaux se dégradent, ils ont également tendance à s’affaisser ou à se compacter, ce qui a une influence négative sur la circulation de l’air.

Le compostage en tas statique nécessite généralement des équipements tels que des souffleurs, des tuyaux, des capteurs et des ventilateurs, ce qui peut entraîner des coûts importants et une assistance technique. Cependant, l’apport contrôlé d’air permet la construction de grands tas, ce qui nécessite moins de terrain que l’andainage.

Lorsque le tas a été correctement formé, que l’apport d’air est suffisant et que la distribution est uniforme, la période de compostage actif est terminée en trois à cinq semaines environ.

Compostage en cuve

Les matières organiques sont introduites dans un tambour, un silo, une tranchée bétonnée ou un équipement similaire où les conditions environnementales, notamment la température, l’humidité et l’aération, sont étroitement contrôlées. L’appareil est généralement doté d’un mécanisme permettant de faire tourner ou d’agiter la matière pour une aération adéquate. Les composteurs en cuve varient en taille et en capacité.

Le compostage en cuve permet de traiter de grandes quantités de déchets sans prendre autant de place que la méthode des fenêtres. En outre, il peut accueillir pratiquement tous les types de déchets organiques (par exemple, la viande, le fumier animal, les mortalités de petits animaux, les biosolides, les déchets alimentaires). Certains composteurs en cuve peuvent s’intégrer dans la cuisine d’une école ou d’un restaurant, tandis que d’autres peuvent être aussi grands qu’un bus scolaire pour accueillir de grandes usines de transformation des aliments et être modulaires ou évolutifs pour traiter les déchets municipaux.

Le compostage en cuve fonctionne de manière aérobie et produit donc très peu d’odeurs et un minimum de lixiviat.

Les composteurs en cuve coûtent plus cher à l’installation et nécessitent généralement une assistance technique pour fonctionner correctement, mais cette méthode utilise beaucoup moins de terrain et de travail manuel que les autres formes de compostage.

La conversion de la matière organique en compost peut prendre seulement 8 jours en raison de sa capacité à soutenir une biomasse microbienne active beaucoup plus élevée. Cependant, une fois que le compost sort de la cuve, il faut encore 2 à 4 semaines pour que l’activité microbienne se stabilise et que le tas se refroidisse.

Le compostage anaérobie

Le compostage anaérobie est une décomposition qui se produit en utilisant des micro-organismes qui n’ont pas besoin d’oxygène pour survivre. Dans un système anaérobie, la majorité de l’énergie chimique contenue dans la matière première est libérée sous forme de méthane. Le processus se caractérise par de très fortes odeurs et une faible quantité de chaleur seulement est générée, ce qui signifie que la décomposition prend beaucoup plus de temps et n’atteint pas des températures suffisantes pour tuer en toute sécurité les agents pathogènes des plantes, les mauvaises herbes et les graines. Pour surmonter ces limitations, de la chaleur externe (artificielle) est normalement ajoutée.

Comme la matière est décomposée par digestion anaérobie, elle crée une matière semblable à une boue qui est encore plus difficile à décomposer. Cette matière, le digestat, nécessite généralement un compostage aérobie pour compléter le processus de stabilisation.

Tableau de comparaison des différentes méthodes de compostage

Méthode Odeur Nuisibles / parasites Maintenance Meilleur emplacement Type de déchets Durée de compostage
Compostage en tas Elevée Elevé Modérée Extérieur / Entrepôt Organiques 1 à 3 mois
Biodigesteurs Modérée Modéré Modérée Extérieur / Entrepôt A base de plantes 8 à 12 semaines
Bokashi Elevée Bas Elevée Partout Organiques 4 à 6 semaines
En conteneur Faible Aucun Faible Extérieur / Intérieur Organiques 24h à 3 mois
Composteur d'aliments liquides Aucune Aucun Faible Espaces commerciaux / Cuisine Organiques 24h
Vermi
compostage
Modérée Modéré Modérée Extérieur Organiques 1 à 2 mois
Andains Elevée Elevé Elevée Extérieur Organiques 6 à 9 mois