L'hygiénisation du compost : Un processus essentiel pour une valorisation sûre et efficace

Le compostage, acte écocitoyen par excellence, transforme nos déchets organiques en un amendement précieux pour la terre. Au cœur de ce processus se trouve un concept fondamental : le couple temps-température. Souvent sous-estimé, il est pourtant la clé de voûte de l'hygiénisation, garantissant la destruction des agents pathogènes et la production d'un compost de qualité sanitaire irréprochable. Cette compréhension approfondie est cruciale, tant pour les composteurs amateurs que pour les professionnels de l'agro-industrie et les collectivités.

Le couple temps-température : Fondement de l'hygiénisation

Pour que des déchets organiques, notamment alimentaires, se transforment en compost, il faut que la matière atteigne une certaine température pendant un certain temps. C’est ce qu’on appelle le couple « temps-température ». Un suivi parfait du couple temps-température permet de valoriser tous les déchets alimentaires en compost, y compris les sous-produits animaux (SPAN3). Le compostage de déchets organiques, notamment les déchets alimentaires encore trop peu valorisés, contribue massivement à la préservation de la planète. Cette action permet de réduire l’empreinte écologique des déchets alimentaires ménagers et de rendre à la terre ce qu’elle nous a donné.

La montée en température durant le processus de compostage au champ est provoquée par l'activité microbienne du fumier. Une grande fluctuation de la température se produit tout au long de l'opération de transformation organique, allant de la température ambiante à une température de 55 à 70 °C. Chaque variation de température est caractérisée par une phase bien déterminée. Il est indispensable de contrôler ces températures à chacune de ces étapes pour ne pas rater l'engrais naturel. Il est à noter qu'une température trop basse est susceptible de compromettre le bon rapport carbone/azote (C/N) du compost. Pour les professionnels, un minimum de 50°C pendant 1,5 mois doit être maintenu pour hygiéniser le compost.

Les phases clés de la décomposition organique

Mieux comprendre les différentes phases de décomposition des matières organiques aide à bien vérifier le couple température - temps en compostage.

La phase mésophile : L'éveil de l'activité microbienne

La phase mésophile marque une étape essentielle du compostage. Il s’agit d’une période importante pendant laquelle les champignons et les bactéries sont les plus actifs. Ils détruisent les polymères tels que les protéines et l’amidon ainsi que les matières simples comme les lipides et les sucres. À ce stade, la température monte rapidement en pic pour atteindre 35 °C au bout de seulement quelques heures ou jours. Grâce à la forte multiplication des bactéries et de la température, une hausse importante du taux d’oxygène, de la valeur d’eau et du CO2 se produit.

La phase thermophile : L'apogée de l'hygiénisation

La température continue de s’élever au cours de cette phase, définie comme la plus chaude du processus. Un pic de la température de 55 °C à 70 °C pourra avoir lieu. Le processus de l’amendement organique se déroule rapidement. Grâce à cette hausse importante de la température, les micro-organismes mésophiles se transforment en micro-organismes thermophiles. Pendant cette étape de décomposition totale des composés simples, les champignons ne se développent plus. Le rejet de CO2 entraîne une réduction du poids et du volume du compost à la moitié. La fin de cette phase est caractérisée par l’arrêt de l’élévation de la température. Une bonne aération du compost et une surveillance rigoureuse sont nécessaires à ce stade. Il faut que le fertilisant naturel atteigne cette température élevée pendant un temps suffisamment long. Cependant, il est important de ne pas dépasser les 70 °C pour ne pas nuire au compostage domestique au cours de ces deux premiers mois.

La phase de refroidissement : Le retour des macro-organismes

Cette phase, qui dure environ un mois, marque la réduction de l’activité bactériologique. La quantité de matière organique diminue, tout comme la chaleur qui descend de manière progressive vers 40 à 50 °C. Les champignons reviennent, accompagnés d’autres micro-organismes tels que les cloportes, les lombrics, les actinomycètes et les vers du fumier. Ces derniers assurent la décomposition de la lignine, de la cellulose et de l’hémicellulose.

La phase de maturation : La transformation en humus

La phase de maturation est la phase de fermentation où règne la macrofaune. Cette étape se caractérise par la transformation totale du compost en humus. La température descend sous la barre de 30 °C.

L'hygiénisation du fumier de cheval : Un cas pratique

L'hygiénisation du fumier de cheval en reproduisant les conditions du compostage a été étudiée en laboratoire en 2009 (Hébert et al., 2009). L'objectif était de déterminer le couple temps-température permettant d'assurer la destruction d’agents infectieux pour les équins.

Les agents pathogènes Rhodococcus equi et les œufs de Parascaris equorum sont reconnus comme étant très résistants dans l'environnement. Rhodococcus equi est une bactérie pathogène responsable de la rhodococcose du poulain, considérée comme une des causes majeures de mortalité des poulains de moins de 6 mois dans les élevages. L'infection a lieu lors de l'inhalation de bactéries en suspension dans l'air, issues d'un sol contaminé par des fèces équins. R. equi est capable de survivre et de se multiplier dans le sol et le tractus gastro-intestinal. Parascaris equorum est un parasite digestif prépondérant chez le poulain avant ou après le sevrage. La principale voie d'infection est l'ingestion d'œufs embryonnés provenant de l'environnement (pâtures contaminées). Les vers adultes entraînent un retard de croissance et éventuellement des coliques et obstructions de l'intestin grêle. Si les chevaux adultes sont généralement immunisés, il est conseillé de vermifuger les poulains. Durant le processus de compostage au champ, la montée en température est provoquée par l'activité microbienne du fumier. Selon Equi et P. (2009) et Hacala et al. (1999), plusieurs retournements des andains sont indispensables pour que toute la matière soit traitée à des températures hautes, d'au moins 45°C.

Cadre réglementaire et normatif de l'hygiénisation

Il n’y a pas d’obligation en ce qui concerne les conditions d’hygiénisation pour le compostage à la ferme en vue d’une utilisation du compost sur le site de production. Cependant, la norme NFU 44-051 fixe les contraintes sur la composition des produits dénommés « amendements organiques » à apposer lors de leur commercialisation ou leur distribution à titre gratuit. Cette norme ne s’applique pas dans le cadre d’un épandage de compost in situ en élevage. La comparaison de la composition du compost produit en élevage avec les critères de cette norme est toutefois intéressante pour mesurer l’hygiénisation du compost et la qualité sanitaire de la matière organique épandue.

Des analyses microbiologiques pour tester la teneur de la matière en pathogènes peuvent être réalisées en routine en laboratoire départemental. La recherche d’œufs d'helminthes par coproscopie permet de s’assurer de la non dissémination de parasites lors de l’épandage de la matière compostée. La teneur en entérocoques est une valeur indicatrice de traitement permettant d'évaluer l'efficacité d'hygiénisation du procédé de compostage.

Il est important de noter que le normage n’est pas obligatoire si le compost est réutilisé directement sur site. Cependant, la loi AGEC, promulguée en 2020, a introduit une solution de tri et de valorisation des bio-déchets ménagers à compter du 1er janvier 2024. À partir du 1er janvier 2023, l’obligation s’applique à ceux qui produisent ou détiennent plus de 5 tonnes de déchets biologiques par an (soit 13kg/jour).

L'hygiénisation dans l'agro-industrie et les collectivités

Dans le secteur agro-industriel, la gestion des biodéchets, en particulier ceux d’origine animale, est un enjeu majeur. L’hygiénisation de ces déchets est une étape cruciale pour assurer leur valorisation efficace et sûre. L’hygiénisation est un processus de traitement thermique appliqué aux biodéchets pour éliminer les pathogènes et réduire les risques sanitaires.

Hygiénisation, pasteurisation et stérilisation : des nuances essentielles

Bien que ces trois processus visent à réduire les risques sanitaires, ils diffèrent dans leur approche et leur intensité :

• Hygiénisation : Processus modéré de traitement thermique, généralement entre 55°C et 70°C, conçu pour réduire significativement les agents pathogènes sans altérer la composition organique des déchets.
• Pasteurisation : Un traitement thermique plus intense, généralement entre 70°C et 100°C, qui vise à éliminer la majorité des micro-organismes pathogènes. Ce processus est souvent utilisé pour les déchets liquides ou semi-liquides.
• Stérilisation : Le traitement le plus intense, souvent au-delà de 100°C, visant à éliminer tous les micro-organismes.

Dans l’agro-industrie, l’hygiénisation des biodéchets est essentielle pour plusieurs raisons :

• Sécurité Sanitaire : Elle garantit que les déchets traités ne posent pas de risque pour la santé humaine ou animale lors de leur manipulation ou de leur valorisation.
• Conformité Réglementaire : Elle assure le respect des normes sanitaires et environnementales en vigueur.
• Valorisation : Elle prépare les déchets pour des processus de valorisation tels que la méthanisation, en optimisant leur potentiel énergétique.

L’hygiénisation est une pratique incontournable pour le prétraitement des biodéchets d’origine animale dans l’agro-industrie. Comprendre les nuances entre hygiénisation, pasteurisation et stérilisation est crucial pour choisir le traitement le plus adapté en fonction du type de déchet et de l’objectif de valorisation.

Le broyage : Un préalable essentiel à l'hygiénisation

Un broyeur est toujours favorable au compost, car plus les matières sont fines, plus elles sont accessibles aux bactéries. Cependant, il ne faut pas broyer la matière en pâte compacte qui bloquerait la respiration des bactéries. Il est donc recommandé de broyer fin mais pas en bouillie.

Dans certains cas de compostage, le broyage alimentaire est obligatoire (>1 tonne par semaine avec des déchets de type SPAn3 (viande, poisson, etc.) et hors DCT - Déchets de Cuisine et de Table), en particulier quand il y a un risque qu’il y ait des morceaux de viande de plus de 12 mm d’épaisseur. La loi l’exige pour des raisons d’hygiène, car en garantissant une épaisseur maximum, cela assure aux bactéries un temps de digestion adéquat. Le broyage est également indispensable pour composter les emballages compostables.

Le compostage électromécanique : Une solution optimisée

Le compostage électromécanique est reconnu comme l’un des modes privilégiés de valorisation des biodéchets. Ces solutions suppriment les coûts de la collecte dédiée en camion, qui représentent en moyenne 50% de la facture. Le compostage électro-mécanique est le meilleur compromis entre une approche industrielle et une approche low tech. Les biodéchets sont compostés dans des composteurs électromécaniques. Le côté « industriel » optimise l’hygiène, réduit les nuisances et permet un compost de qualité. Ces composteurs ont les bienfaits des composteurs type bacs bois : très économes, ultra locaux, ils sont un support d’animation et de connexion des habitants aux enjeux du vivant.

Cependant, il peut arriver des déséquilibres dans le composteur électromécanique, par exemple si l'on composte d’un coup beaucoup de produits gras. Pour garantir une utilisation sans odeur désagréable, des systèmes différents sont proposés pour gérer les odeurs selon la nature de l’odeur et la sensibilité au sujet.

Les composteurs ultra-isolés H24 fonctionnent aussi bien en été qu'en hiver, sans les inconvénients des composteurs bois ou plastique traditionnels. Les composteurs bois ou plastique doivent être équipés de voiles d’hiver, l'approvisionnement en déchets y est lent en hiver, ils n’acceptent pas ou peu de viande et de poisson et attirent les rongeurs. Les bacs n’étant pas étanches, cela peut polluer les nappes phréatiques. Les composteurs ultra-isolés sont conçus verticalement plutôt qu’horizontalement car la chaleur monte et n’est pas dispersée. Après environ six à huit semaines, la phase initiale de réchauffement est terminée. Le compost de paillis est évacué par la trappe inférieure. Il s'agit d'un compost partiellement cuit, qui est un excellent amendement de sol. Il est possible de retirer le compost mûr et de laisser le déchet plus frais pour poursuivre le processus de compostage.

Distinction entre compost et séchât

Le compost est le résultat de la transformation de matière organique par des bactéries et des champignons. Le séchât est, quant à lui, le résultat du séchage des déchets. On chauffe les déchets pour retirer l’eau contenue dedans, souvent en 12 à 48 heures. Cela permet de réduire le volume de 90% mais cela reste du déchet (déshydraté). Légalement, le séchât doit être composté ou méthanisé ensuite et ne peut être épandu directement au sol. Parfois, certains confondent les séchâts avec du compost, mais cela n’a pas de sens. C’est comme comparer du jus de pomme avec du cidre.

Concernant la France, une étude de l’ADEME a montré que les substances traitées par des composteurs appelés digesteurs, déshydrateurs de déchets alimentaires ou à plat 24h00 (séchage) ne peuvent pas être considérées comme des matières organiques compostées/améliorées, au sens de la norme NF U 44-051, et donc les équipements associés ne peuvent pas être utilisés comme composteur de déchets organiques.

La méthanisation : Une autre voie de valorisation des biodéchets

Avec le compostage, la méthanisation permet de tirer parti de manière vertueuse de nos biodéchets. Ce processus naturel de recyclage de la matière organique dans un milieu sans oxygène (permettant l’action de micro-organismes) transforme la matière organique en biogaz et en digestat (un engrais 100% naturel épandable sur les champs). D’abord alimentée par les déchets agricoles ou issus de l’industrie agro-alimentaire, la méthanisation s’ouvre désormais, et ce grâce à la loi AGEC, aux apports de biodéchets issus des ménages et assimilés.

Déconditionner et hygiéniser ces biodéchets permet de les préparer à intégrer le processus de méthanisation. Le déconditionnement est un traitement préalable à l’incorporation des biodéchets issus des collectivités à la ration d’une unité de méthanisation. Il consiste à séparer les produits inertes (emballages et indésirables) non méthanisables de la matière organique. Une dernière étape consiste ensuite à hygiéniser la matière organique.

Pour avoir une estimation du tonnage potentiel de biodéchets d'un territoire, il suffit de connaître le nombre d’habitants de celui-ci. Aujourd’hui, on estime à 260 kg, en moyenne, la quantité de déchets par an et par habitant en France. Selon l’ADEME, les biodéchets représentent 1/3 de notre poubelle, soit 80 kg. La méthanisation est une opportunité de faire le lien avec les agriculteurs d'un territoire et de créer des synergies sur le plan local. Avallon Bio Énergie est une unité de méthanisation dont KEON est co-actionnaire. Elle intègre une ligne de déconditionnement et d’hygiénisation pour traiter chaque jour plus de 40 tonnes de biodéchets.

Les étapes d'une centrale de compostage ou électromécanique

Il s’agit de centrales utilisant des bactéries sous ambiance aérobie de compostage avec les déchets organiques de table (DCT). On leur donne des noms techniques comme composteur électromécanique et/ou centrale de compostage. Ces centrales suivent généralement un processus en plusieurs phases :

• Phase 1 : Le meuble de séparation facilite la préparation des déchets en salle.
• Phase 2 : La table de tri sépare les liquides et les huiles des déchets biologiques pour faciliter la valorisation.
• Phase 3 : Hygiénisation des déchets organiques.
• Phase 4 : Maturation et homogénéisation, avec l'ajout de matière carbonée structurée aux déchets, comme des copeaux de bois.

Les initiatives locales et l'accompagnement des collectivités

On note une grande variété d’initiatives en matière de compostage. Certaines mairies proposent des composteurs gratuits de jardin, d’autres des lombricomposteurs pour les particuliers, ou du compostage de pied d’immeuble, parfois du compostage de quartier voire du compostage en collecte en porte à porte. En 2024, toutes les collectivités auront l’obligation de proposer une solution.

Abriplus poursuit le déploiement de matériels Upcycle dédiés à la valorisation des biodéchets des collectivités et des entreprises, ainsi que l’accompagnement et les services associés. Le composteur rotatif mécanique Ridan est désormais produit dans son usine nantaise par Abriplus, qui en détient les droits exclusifs de distribution. Pour des besoins supérieurs à 500 tonnes, des distributeurs de matériel BROME Compost permettent de créer des plateformes de 500 à 2000 tonnes/an. KEON accompagne sur la préparation de l’étude de faisabilité afin d’avoir accès aux subventions d’État (ADEME).

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