Le compostage est un processus naturel essentiel pour la valorisation des biodéchets et la production d'un amendement organique précieux pour les sols. Cependant, ce processus n'est pas sans impact, notamment en ce qui concerne la gestion de l'azote et la formation d'ammoniac. Une compréhension approfondie des mécanismes en jeu est cruciale pour optimiser la qualité du compost, minimiser les pertes de nutriments et réduire l'empreinte environnementale.
Les fondamentaux d'un compostage réussi : Équilibre et aération
Un mélange optimal de matières organiques fraîches à composter doit être proche des valeurs suivantes : eau 50 à 60 %, rapport Carbone/Azote (C/N) 30 à 40, pH compris entre 6,5 et 8,5 (1). Pour s’approcher au plus près de ces valeurs, il faut varier les sources de matières organiques et ajuster les proportions. La diversité des biodéchets domestiques fermentescibles, provenant notamment des résidus de culture, des tontes de pelouse et des déchets de cuisine, oblige à les associer à des biomatériaux structurants de composition complémentaire afin de produire un humus de moyenne durée compatible avec les cultures maraîchères.
Pour qu'un compost se décompose de façon naturelle et optimale, il doit répondre à trois conditions essentielles :
- La réalisation d’un bon équilibre entre les différents types de déchets qui le constituent : « humides » et « secs » ou « verts » et « bruns » selon les vocabulaires.
- L’apport d’oxygène par une bonne aération.
- La préservation d’une humidité relative de l’ordre de 60 %.
Ce sont les micro-organismes présents dans le mélange qui, en se développant et en se multipliant, vont dégrader progressivement et naturellement les déchets déposés sur le compost.
L'importance du rapport C/N et ses implications
Le rapport C/N est un indicateur crucial de la composition des matières à composter. À titre indicatif, les tontes de pelouse ont un C/N entre 10 à 17, les déchets de cuisine de 10 à 25, les résidus de cultures maraîchères de 15 à 25, le fumier de 10 à 19, les feuilles de 20 à 60, les pailles de céréales de 50 à 150 et la sciure de bois de 150 à 500.
Les composts avec un C/N supérieur à 40 sont produits à partir d’un volume important de matières organiques riches en cellulose et en lignine. Ces composts correspondent à la norme NFU 44-051 définissant les amendements organiques destinés à l’entretien des sols de cultures et à la reconstitution des stocks de matières organiques. Ces composts ont un intérêt en agriculture, car ils sont reconnus pour évoluer vers un humus de longue durée très stable. Par contre, ils apportent dans l’immédiat très peu d’éléments fertilisants au sol. À l’inverse des humus de moyenne durée, les humus ayant un rapport C/N élevé contribuent au stockage de l’azote (3). Toutefois, les teneurs en azote, phosphore et potassium doivent être inférieures à 3 % sur le produit brut et la somme de ces éléments inférieure à 7 %. La décomposition des biodéchets dure plus longtemps quand ils contiennent beaucoup de débris végétaux riches en cellulose et lignine ; au minimum un an, voire plus. Ces composts, quand ils sont incorporés au sol de culture, risquent d’engendrer une « faim d’azote », cette expression désignant l’absorption de toutes les réserves d’azote du sol par les bactéries pour métaboliser l’excès de carbone, ce qui provoque une carence en azote pour les végétaux.
Les pertes d'ammoniac et leurs conséquences
Il est important de souligner qu’un processus de compostage mal maîtrisé peut rejeter beaucoup de méthane et/ou d’ammoniac. L’ammoniac est rejeté dans l’atmosphère et/ou dissous dans l’eau avec risque d’être entraîné en profondeur vers la nappe phréatique. Le mauvais choix des matériaux et l’absence d’aération périodique sont souvent la cause de ces pertes de matières dangereuses pour l’environnement. On ne peut éviter des pertes de méthane, d’ammoniac et de protoxyde d’azote au cours d’un compostage. Les émissions ammoniacales au cours du compostage des déjections porcines entraînent une perte de valeur fertilisante et un impact potentiel sur l'environnement.
En fait, sous forme ammoniacale, l’azote ne peut suivre dans la nature que le chemin de l’oxydation. Il se forme ainsi des ions nitrite (NO2-) particulièrement toxiques qui s’oxydent en nitrates (NO3-). Au niveau du sol, le véritable problème réside dans le processus de percolation et d’oxydation de l’ammoniac contenu dans le liquide.
Qualité de l'air et agriculture - Ammoniac et particules fines : un lien étroit
L'enrichissement des composts en azote : Limiter les pertes
Les composts fertilisants de moyenne durée sont plus riches en sels minéraux assimilables par les plantes. Pour autant, en raison des pertes en azote durant le compostage, la contribution de ces engrais à la nutrition azotée des plantes reste faible si elle n’est pas corrigée par un apport d’un engrais azoté minéral ou organique au moment du compostage.
Les composts enrichis uniquement en matières organiques reçoivent notamment au cours du processus de compostage différents fumiers dont certains sont riches en matières azotées comme le fumier de volaille ou le guano. L’usage d’un engrais azoté minéral (urée ou ammonitrate) se heurte à une résistance idéologique des militants écolos alors que cette méthode est très fiable et peu coûteuse pour recycler et assainir en toute sécurité la plupart des matières organiques d’origine végétale. On peut ajouter du sang séché, de la corne torréfiée qui contient 13 % d’azote, mais le coût de fabrication du compost sera bien plus cher. L’ajout d’un complément azoté minéral permet de corriger les pertes en azote inévitables par volatilisation de l’ammoniac au cours du processus de compostage. Sans l’ajout de compléments azotés, le compost final risque d’être déséquilibré (pauvre en azote et riche en potasse et phosphate). Les composts issus uniquement de la décomposition de fumiers sont connus pour leur faible taux en azote.
Le recours aux fumiers de ferme n’est pas obligatoire pour remettre en valeur une terre de jardin. Comme la teneur en azote des tontes de pelouse est en général supérieure aux fumiers de ferme, ces derniers peuvent être remplacés par des compostages de tontes de pelouse ou de prairies additionnées de matières organiques plus riches en carbone. Ainsi, les pailles peuvent être recyclées sans passer par des élevages d’animaux de ferme, ce qui a un autre avantage, les pertes en azote sont inférieures suite à la disparition d’une étape dans le recyclage des matières organiques.
Les activateurs de compost : Naturels ou chimiques ?
Utiliser un activateur de compost permet d’accélérer le processus de décomposition des déchets organiques du jardin et de la cuisine. Si les jardineries proposent différents produits destinés à cet usage, les activateurs sont également nombreux dans la nature. Une préparation correcte du compost vous évitera l’utilisation d’un « allume-feu » chimique.
Activateurs naturels
Le meilleur activateur de compost est naturel et gratuit ! Les fougères, orties et consoudes sont des plantes au feuillage riche en azote, parfaites pour activer le compost. Les tontes de gazon fraîches sont, elles aussi, riches en azote et elles contiennent une forte teneur en eau. Les engrais verts, comme la luzerne ou le trèfle, sont également naturellement très riches en azote. Une fois entièrement dessalées, les algues vertes (qu’elles soient fraîches ou séchées) agissent comme de très bons activateurs de compost.
Voici quelques suggestions pour utiliser des activateurs naturels :
- Récupérez la valeur d’un seau de fumier de cheval ou de compost (sur un compost déjà en marche) et épandez-le sur votre tas. Les micro-organismes contenus se disperseront rapidement pour activer le compost en démarrage.
- Vous pouvez aussi recourir à des activateurs naturels en ajoutant sur votre compost, des orties (mais pas en fleur pour éviter d’ensemencer votre compost), de la consoude, du sureau, du pissenlit (sans les fleurs), de la valériane, des restes de mâche, de la bardane, de la fougère, de la camomille, de l’achillée millefeuilles, des algues. Hachez grossièrement ces éléments verts et épandez-les sur votre tas de compost. Arrosez aussitôt à l’eau de pluie. Vous pouvez également les tremper dans une bassine d’eau de pluie et les laisser macérer quelques jours avant d’arroser.
- Une autre solution consiste à mélanger, dans un arrosoir de 10 l d’eau de pluie : 1 kg de sucre et un paquet de levure de boulanger ou de la levure de bière. Cette méthode naturelle versée sur le compost apportera les éléments nécessaires à l’activation des micro-organismes détritivores. Par la suite, retournez régulièrement, non pas tout le tas, mais la couche supérieure de votre compost, car les micro-organismes du fond ne sont pas les mêmes que ceux qui débutent le travail de transformation dans la partie supérieure. Cette opération est nécessaire toutes les quatre à six semaines.
Activateurs chimiques
Le sulfate d’ammonium ou ammoniaque est un sel obtenu par la réaction chimique de l’ammoniaque mis en présence d’acide sulfurique. Il contient 21 % d’azote et 24 % de soufre. Ce produit est généralement utilisé comme engrais destiné à acidifier les sols trop alcalins. Il ne présente pas de risque d’utilisation. Toutefois, employé en excès, il peut stimuler fortement la croissance des feuillages et des tiges, les rendant plus fragiles et vulnérables face aux prédateurs et maladies. L’ajout, en quantité raisonnable de sulfate d’ammonium, aurait pour effet de faire démarrer le processus de décomposition des déchets dans le cas où les parties « brunes », riches en carbone, seraient en dominance sur les parties « vertes », riches en azote.
À noter : si vous souhaitez utiliser un produit issu du commerce, misez sur les produits compatibles avec le jardinage bio. Fuyez en revanche les produits contenant du sulfate d’ammoniaque, un engrais chimique irritant et nocif pour les organismes aquatiques.
Le compostage à chaud : Un atout pour l'assainissement
La plupart des particuliers effectuent un compostage à froid par accumulation graduelle de matière organique. Le compostage a lieu à basse température facilité par de nombreux auxiliaires utiles qui colonisent le bac. Il ne permet pas la destruction des graines d’adventices, et des agents pathogènes présents dans les résidus de culture, feuilles mortes, épluchures… ce qui oblige une sélection très stricte de matériaux compatibles. L’ajout dans un compostage à basse température de fumiers n’est pas non plus conseillé, car ces derniers contiennent beaucoup de graines d’adventices non digérées. Le lombricompostage est une variante du compostage à froid ayant les mêmes défauts : les agents pathogènes et les graines d’adventices ne sont pas détruits.
J’expose ci-dessous comment améliorer un compostage pratiqué avec des composteurs homologués pour un usage familial (ou quand un petit compostage en tas est autorisé) en ajoutant une phase thermophile dans le processus de compostage n’ayant aucun effet néfaste sur l’environnement et le voisinage.
Dans la phase thermophile, il faut de temps en temps amener la matière organique située sur le pourtour vers le centre afin que toute la matière organique atteigne une température de 55° à 65° durant au moins 15 jours. Le compostage en tas se prête mieux à cette procédure d’assainissement. En fonction de la réglementation locale, vous serez peut-être contraint d’abandonner le compostage en tas au profil d’un bac à composter. Quel que soit le mode de compostage (en tas ou en bac), les transferts successifs de matières organiques des bords vers le centre obligent à porter la durée de la phase thermophile au minimum à 30 jours.
Un compostage d’assainissement à haute température est très efficace pour détruire la plupart des micro-organismes pathogènes (encore dénommés organismes phytopathogènes) et les graines de mauvaises herbes. Avec une température de 55/60° les graines sont détruites en fonction de leur profondeur dans le compost. À 30 centimètres, toutes les graines sont détruites en 24 jours. À 90 centimètres, toutes les graines sont détruites en 3 jours (5). Sauf quelques exceptions précisées dans cet article « Les agents pathogènes résistants à la phase d’assainissement » Les différentes phases d’un compostage à chaud », la plupart des micro-organismes pathogènes sont neutralisés (champignons, bactéries et nématodes parasites).
Ce type de compostage nécessite beaucoup de matières fermentescibles et de produits azotés pour atteindre une température de 55°/ 65°. Les fumiers ne sont pas toujours pourvus suffisamment en azote nécessitant l’ajout d’un complément azoté. Dès que l’on constate une perte de température, cet apport d’azote est à renouveler tant que la température peut être réajustée. On peut aussi épandre 150 g par m² de cyanamide calcique sur des couches successives de 20 cm de déchets végétaux. La cyanamide calcique détruit plus facilement les graines de mauvaises herbes, les spores de champignons, les bactéries pathogènes et les insectes nuisibles.
Un compostage convenablement entretenu est assuré par un grand nombre de microorganismes consommant beaucoup d’eau et d’oxygène. Dans un processus naturel de décomposition, les champignons sont les premiers organismes à se manifester dans un compost. On peut apercevoir des filaments blancs (mycélium) à l’intérieur du compost. Les macro-organismes (vers de terre, insectes, acariens, myriapodes, crustacés…) interviennent quand la température du compost n’est pas très élevée. Ces auxiliaires utiles abritent dans leurs intestins des colonies de bactéries et on suppose que ces dernières jouent un rôle important dans la décomposition de la matière organique.
L'utilisation de l'urine dans le compostage : Avantages et précautions
L’urine pour le jardin individuel : un intérêt fertilisant certain mais à nuancer. La composition chimique de l’urine d’un point de vue agronomique est 0,87 N/0,17 P2 O5 /0,25 K2 O. La part de la potasse devrait être plus élevée, proche de celle de l’azote, pour satisfaire les besoins de nombreuses espèces cultivées pour leurs fleurs, leurs fruits ou leurs tubercules. Un régime alimentaire moins riche en protéines et plus riche en légumes et fruits corrigerait ce déséquilibre. Cette insuffisance sera compensée par des apports complémentaires en potasse, soit grâce à des engrais minéraux (sulfate de potasse et de magnésie, nitrate de potasse) soit grâce à des amendements contenant de la potasse (compost enrichi en cendre de bois par exemple).
Dans la forme de l’azote apportée par l’urine (après délai de stockage pour assurer l’hygiénisation), celle-ci ne contient plus d’urée, mais de l’ammonium, qui n’est pas toujours bien toléré par certaines plantes quand le sol n’est pas assez chaud (moins de 15 °C) : concombre, fraisier, coléus, pensée, sauge, zinnia, chrysanthème… Il convient de limiter les apports d’urine humaine (sans autre apport d’azote) à 2 litres par m² et par an pour éviter les pertes vers le sous-sol. Le phosphore de l’urine est sous forme assimilable. Les phosphates dissous dans l’urine vont se retrouver dans la solution du sol et sont donc facilement absorbés par les racines, surtout en sol acide. Le chlorure de sodium est à un niveau inoffensif de 4 g/l. En revanche, apporter régulièrement de l’urine pure de façon répétitive en un même emplacement peut générer une accumulation de sel dans le sol et de la toxicité sur les plantes… et aussi un excès d’azote et des mauvaises odeurs.
Usage occasionnel ou en appoint
L’urine pure sans stockage peut servir directement à humifier un compost souvent trop sec. L’urine sert aussi d’activateur grâce à l’urée, qui permet de relancer l’activité microbienne et d’hygiéniser l’urine fraîche. Pour éviter les mauvaises odeurs, il convient d’assurer des retournes régulières du compost et de ne pas sur-arroser. L’équipement minimum sera constitué d’un arrosoir adapté pour recueillir l’urine et la porter sur le compost.
Usage régulier de l’urine comme fertilisant
Il s’agit d’assurer la fertilisation du jardin par des irrigations à la concentration de 5 à 10 % d’urine au cours de la période de croissance. Ceci conduit à stocker l’urine au moins un mois avant dilution dans l’eau d’arrosage (ceci reste conforme au cahier des charges européen AB). Pour cela il faut un moyen de récupération de l’urine : en fonction de la surface du jardin, les besoins peuvent imposer quelques contraintes. Un simple arrosoir adapté peut s’avérer insuffisant dans un cadre familial et un équipement plus élaboré devient nécessaire, par exemple des toilettes à deux compartiments (dites « suédoises ») permettant de séparer l’urine des matières fécales. La transformation de toilettes classiques en toilettes à séparation d’urine n’est possible qu’avec des toilettes sèches grâce à un kit spécifique.
Après quelques jours, 95 % de l’azote restant dans l’urine se trouvent sous forme ammoniaque. Si l’urine est stockée dans un récipient ouvert, l’ammoniaque se volatilise rapidement en ammoniac gazeux. Ceci conduit à recommander de stocker l’urine dans un récipient fermé pour éviter cela. Quand l’urine est utilisée en dehors du cadre familial, l’OMS recommande de stocker l’urine avant usage, dans un récipient fermé, pour une durée d’un à six mois selon les cas. Ce stockage, qui se fait naturellement en conditions basiques et en présence d’ammoniac, permet d’éviter la présence d’éventuels pathogènes.
Toilettes sèches à séparation vs. tout-en-un : Un débat écologique
Nombre de personnes sont convaincues, aujourd’hui, que séparer l’urine des matières fécales est la seule solution valable pour traiter ses déchets de façon moderne et respectueuse de l’environnement.
Les mythes de la séparation d'urine
- « Séparer les urines et sécher les solides évitent 80% des odeurs désagréables. » C’est faux Paulo ! Les odeurs désagréables et agressives viennent principalement de cette forte odeur d’ammoniac qui se dégage des urines après très peu de temps. Au contraire, le principe du compostage tout-en-un assèche les liquides et neutralise cette hydrolyse en bloquant les odeurs.
- « Les urines sont un super fertilisant. » Attention, Gaston ! Si les urines contiennent des nutriments fertiles comme l’azote, leur transformation rapide par oxydation de l’azote en nitrate est un fertilisant certes, mais qui, concentré comme il l’est, détruit l’humus des sols. Alors que mélangé au compost, cet azote au contact du carbone rentre dans un processus de carbonatation qui, lui, crée de l’humus.
- « La séparation des urines et des selles, c’est plus pratique (le seau est moins lourd). » Ça reste à voir Édouard ! En effet, un seau peut s’avérer lourd quand il est plein. Mais pourquoi attendre qu’il soit plein pour le vider ? Avec le « tout-en-un, vous n’avez qu’un seul seau à vider. Et la nature fait le reste. Dans la séparation, vous en avez deux.
- « Les toilettes à compost c’est vieux, les toilettes à séparation, c’est moderne ». Là encore, t’as tort Igor. Si la valeur des déjections est connue de longue date il n’y a pas d’alternative qui la surpasse jusqu’à présent. La séparation ne valorise pas nos excréments. Et les urines, même transformées en fertilisant, n’apportent pas l’enrichissement d’un vrai compost. La séparation ne succède pas au compostage.
Avec la toilette à séparation, au mieux, les urines sont remises au compost avec le reste. Sinon elles sont dispersées dans un système de phytoépuration. Ou alors, elles sont diluées avec beaucoup d’eau pour être utilisées comme engrais (avec toute la pollution des nappes phréatiques par les nitrates que nous connaissons), soit simplement rejetées au tout-à-l’égout. Quoi qu’il en soit, séparer les urines avec un système de séparateur, de seau, de bidon, de gestion séparée des matières, d’aérateur électrique, tout ça n’est pas aussi simple.
Les avantages de la séparation d'urine
Malgré les arguments en faveur du tout-en-un, la séparation des urines présente certains avantages qui ne sont pas négligeables :
- On ne tire plus la chasse. Et c’est déjà pas mal. Le pipi dans un bidon, le caca dans un sac. On économise environ 30 litres d’eau par jour, par personne en ne tirant pas la chasse des toilettes.
- Des associations voient le jour un peu partout qui organisent collectes et valorisation des urines. Ça bouge !
- On consomme moins de sciure. Avec tout ce liquide mis de côté, il ne faut pas grand chose pour sécher les excréments solides et neutraliser les odeurs.
- On peut installer sa toilette où on veut. Tout le monde n’a pas un jardin pour composter ses ressources bio-organiques.
- La séparation permet d’alléger énormément le poids de notre « culpabilité » (les matières pèsent beaucoup moins lourd que les liquides).
Plus il y aura de toilettes sèches à séparation ou à compostage et plus les pouvoirs publics seront obligés d’apporter des dispositifs de gestion durables des déchets organiques en ville. Alors, au-delà des points de vue qui nous séparent, reconnaissons que ces deux systèmes vont dans la même direction. L’union fait la force !
La solution progressive : La SEPARTY
Depuis 15 ans, nous fabriquons des toilettes sèches dites : « à litière bio-maîtrisée », ou, « à compost », ou encore « tout-en-un » et nous ne nous sommes jamais lancés dans la fabrication de toilettes sèches à séparation. Parce que nous pensons, comme nombre de personnes, que la nature est bien faite. Toute la science consiste à comprendre la nature et à l’imiter de façon rationnelle. Les toilettes sèches à litières bio-maîtrisées reproduisent le cycle du compostage en équilibrant les matières azotées avec les matières carbonées. De plus, tout mettre au compost est plus simple, plus logique, moins énergivore et plus naturel. Et ça marche. On obtient un compost super riche. Ainsi, on économise l’eau, mais surtout, on crée de l’humus de haute qualité qui retournera à la terre. Mais pour ça, il faut un jardin ou un espace de compostage.
Parce que vous êtes de plus en plus nombreux à vouloir changer vos habitudes sans pouvoir ou vouloir gérer une toilette sèche à litière. Parce que vous n’avez pas de jardin. Parce que vous êtes mobiles. Notre idée ? Clore le débat entre toilettes à séparation et toilette à litière. La SEPARTY fait les deux. La SEPARTY est une toilette sèche à séparation qui répond à vos exigences. Éthiques, durables, proches, fiable et esthétique. Une fois adoptée, vous faites votre expérience de la séparation. Et, si l’envie vous en prend, vous passez au « tout-en-un » en cinq minutes, ou pas. Ne cherchez plus quel système est le meilleur entre les toilettes à séparation ou les toilettes à compost, prenez les deux. Au-delà des débats qui nous séparent, notre solution est la toilette progressive qui vous accompagne dans votre évolution vers l’écologie. La SEPARTY c’est une toilette sèche à séparation qui a tout comme il faut. Le séparateur, le bidon pour les urines et le seau pour les matières. Et si vous êtes du genre DIY, auto-constructeurs, vous pouvez vous procurer les éléments séparément. Un système d’évacuation des urines peut être installé. Notre SEPARTY est la seule toilette à séparation qui peut se transformer en toilette à compost (c’est-à-dire « tout-en-un »).
Les déchets à éviter dans le compostage
Il faut éviter d’introduire dans un compost des déchets organiques qui ont connu des traitements conséquents avec des substances contenant du cuivre comme la bouillie bordelaise, une situation fréquemment rencontrée en agriculture biologique (par ex feuilles de pommiers traitées contre la tavelure, résidus de culture de tomates traitées contre le mildiou). Lors du processus de compostage, au minimum 80 % de la matière organique est perdue, mais pas le cuivre qui n’est pas biodégradable. Finalement, on se retrouve avec une augmentation de la concentration appréciable de cuivre dans le compost toxique pour l’environnement.
En ce qui concerne le lombricompostage, il y a certains apports à ne surtout pas mettre : viande, poisson, sauces. Ne pas mettre la première année : oignon, ail, poireau (partie blanche), agrumes (acide et antibactérien).