Caractérisation et valorisation par compostage aérobie des déchets solides ménagers du quartier Fidjrossè à Cotonou

2-2-3 Tri / Caractérisation

Les 522 kg d'ordures ménagères pré-collectées après mélange sont immédiatement pesées et triées à main levée en onze catégories à savoir : 1)- matières biodégradables composées majoritairement des déchets de cuisine (épluchures de fruits, de légumes, restes de repas...) et de déchets végétaux (feuilles mortes, branchages, fleurs et débris de bois) ; 2)- matières minérales fines constituées principalement de sable fin et de cendres ; 3)- matières plastiques (ce sont surtout des objets à base de dérivé de pétrole à savoir : sachets, sacs, vieux ustensiles, jouets et caoutchouc) ; 4)- papiers et cartons 5)- matières métalliques (boîtes de conserve et rebus des forges) ; 6)- textiles et morceaux de matelas ; 7)- verres (morceaux de verre cassé et bouteilles en verre) ; 8)- les chaussures et/ou morceaux de cuir ; 9)- coquillages et perles ; 10)- gravions et morceaux de briques ; 11)- les piles usagées . Chaque fraction est ensuite pesée et le pourcentage des différents composants calculé.

2-2-4 Compostage

La technique adoptée est celle du compostage aérobie du 06 janvier au 25 mars 2010 Elle a consisté à la confection du lit du compost avec des branches de palmier avant sa mise en andain. Les 262 kg de matières biodégradables qui constituent le matériel organique fermentescible des ordures ménagères, sont utilisées pour la réalisation de deux andains rectangulaires de dimensions 5m x 2m x 1m. Les deux andains sont espacés de 10m. Les mesures de températures et d'humidité sont régulièrement relevées. Au cours de cette étape, la prise est effectuée une fois tous les dix jours, à l'aide d'un thermomètre portatif. En cas de déclin de la température, les andains sont retournés pour permettre l'aération de ces derniers et relancer l'activité microbienne. Chaque retournement est suivi d'un arrosage contrôlé. Le retournement permet le brassage complet du compost et son évolution homogène. Au bout de 3 mois environ le compost arrive à maturité. Il est stocké en tas et bâché dans un coin où la maturation continue encore pendant deux semaines et plus. Après ce temps il est mis en sac et conservé dont un échantillon est prélevé pour les analyses physico-chimiques et les essais agronomiques.

2-2-5 Analyses physico-chimiques au laboratoire.

Les analyses physico-chimiques ont été réalisées respectivement dans le Laboratoire d'Hydrogéologie Appliquée de la FAST et dans le Laboratoire des Sciences du Sol de l'Eau et de l'Environnement (LSSEE) de l'INRAB. Ces analyses ont consisté à déterminer :

- Le pH (eau)

Ici 20g de compost ont été dissous dans 50ml d'eau désionisée. Après 20 min d'agitation, on laisse décanter le mélange pendant 30minute et on prend le pH à l'aide d'un pH mètre de type HANNA HI 8014.

- Le pH (KCl)

La démarche expérimentale est la même que précédemment à la seule différence que l'eau distillée a été remplacée par une solution de KCL 1M. L'intérêt de cette mesure est qu'elle permet d'évaluer la contribution du complexe argilo humique dans l'acidité de la solution du sol. Car le KCL libère des ions H+ du complexe argilo humique qui viennent s'ajouter à ceux libres dans la suspension. Ainsi le pH (KCL 1M) est plus faible que le pH (eau) de 0,5 à 1 unité en moyenne.

- La matière sèche (MS), la matière organique (MO), et la matière minérale (MM)

Elles ont été déterminées en laboratoire au moyen d'une étuve, d'un four et d'une microbalance. La détermination de la matière sèche est faite par dessiccation à 105°C à l'étuve pendant 48 heures, le pourcentage de la matière sèche est donné par la formule suivante :

MS (%) = Poids de l'échantillon séché à 105°C x 100/Poids de l'échantillon humide.

Delà on déduit le taux d'humidité par : Humidité% = 100 - (MS%). La matière minérale (MM) est déterminée en minéralisant à 625°C en 24 heures la matière sèche obtenue après dessiccation. La cendre obtenue est pesée et correspond à la masse de MM de l'échantillon traité. Ainsi le taux de matière minérale (MM%) est donné par : MM% = masse de la cendre obtenue à 625°C x 100/Poids de l'échantillon humide. Le taux de matière organique (MO%) est donné par : (MS - MM) x 100/Poids de l'échantillon humide.

- le Carbone organique total

Le carbone organique total est déterminé par la méthode de Walkley et Black (2010) Le carbone de la matière organique est oxydé par un mélange de dichromate de potassium et d'acide sulfurique. On admet que l'oxygène consommé est proportionnel au carbone que l'on veut doser. L'excès de dichromate inutilisé dans la réaction est dosé par le sel de Mohr

(sulfate ferreux ammoniacal) en utilisant le diphénylamine comme indicateur d'oxydoréduction. L'oxydation a lieu à froid, mais elle est incomplète. La proportion de carbone oxydé varie de 60 à 86%, avec une moyenne de 76% qui est utilisée comme facteur de correction 100/76 = 1.32.

- Phosphore total

Le phosphore total à été déterminé par minéralisation de l'échantillon en présence de sulfate de potassium en milieu acide sulfurique concentré à 120°C pendant 2 heures (Gächter et al., 1993) où les ions phosphates ont été générés. Ces derniers à leur tour sont dosés par la méthode utilisant le molybdate d'ammonium en spectrophotométrie à flamme. En fait en milieu acide et en présence du molybdate d'ammonium, les phosphates donnent un complexe phosphomolybdique qui, réduit par l'acide ascorbique, développe une coloration bleue susceptible d'un dosage colorimétrique.

- Azote total KJELDAHL

L'azote de la matière organique est transformé à ébullition, en azote ammoniacal sous l'action de l'acide sulfurique (oxydant). Le carbone et l'hydrogène se dégagent à l'état de CO2 et de vapeur d'eau (H2O) tandis que l'azote transformé en azote ammoniacal est fixé immédiatement par l'acide sulfurique à l'état de sulfate d'ammoniaque. Pour accroître l'action oxydante de l'acide, on ajoute au milieu réactionnel du sulfate de potassium, du sulfate de cuivre et du sélénium comme catalyseur. Lorsque la matière organique est totalement oxydée, l'ammonium formé est déplacé de ces combinaisons par entraînement à la vapeur et recueillie dans une solution d'acide borique. Il est enfin dosé par une solution aqueuse d'acide sulfurique titrée (KJELDAHL).

- Nitrate

Il est déterminé à l'aide des KITS ( spectroquant 1.14773.0001, Merck)

-Potassium et Sodium

Le dosage du potassium et du sodium est effectué par le spectrophotomètre de flamme.

La technique d'analyse par photométrie de flamme procède par comparaison avec une série de quelques solutions étalons (Na+ et K+) dont les propriétés sont analogues aux solutions inconnues. Cet étalonnage de l'appareil doit être fait lors de chaque série de dosage. S'il est préférable de ne pas savoir à côté des éléments à doser, de fortes quantités de produits étrangers, il est possible, la plupart du temps, de compenser toute interaction qui pourrait en résulter, en ajoutant aux solutions, ces produits à des concentrations voisines ( http://www.google.com/méthode d' analyse.org).