I.2.4 : Stades d'évolution et
caractéristiques du compostage
La voie naturelle de valorisation par compostage est souvent
considérée comme la plus avantageuse notamment en ce qui concerne
la réduction des volumes de déchets, l'hygiénisation
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et la stabilisation de la matière organique (Koledzi
et al., 2012). Ce procédé aérobie se
déroule suivant plusieurs phases selon différents auteurs.
Hubert et Schaub, (2011) proposent 4 phases dont la phase
mésophile, la phase thermophile, la phase de refroidissement et la phase
de maturation. Ces différentes phases sont décrites (Figure 2)
ci-dessous (Hubert et Schaub, 2011 ; Kaboré, 2015).
Phase mésophile (A) : est la phase
initiale du compostage et se déroule en présence
d'oxygène. La métabolisation des éléments solubles
(sucres simples, protéines, lipides) par les bactéries provoque
la montée en température. La dégradation de la cellulose
durant cette phase est responsable de plus de 75 % de la perte de poids sec.
Phase thermophile (B) : est atteint au milieu
du tas de substrat à des températures élevées.
L'augmentation de la température jusqu'à 60 à 80°C au
coeur du compost stimule les microorganismes aérobies. Les pertes en
azote, minéralisé sous forme ammoniacale (NH4+), qui
peut être volatilisée sous forme d'ammoniac (NH3) dans certaines
conditions, ainsi que l'évaporation d'eau, sont plus importantes au
cours de cette phase. La libération de CO2 peut entraîner
jusqu'à 50 % de perte en poids sec à la fin de la phase
thermophile.
Les hautes températures caractérisant la phase
thermophile ne concernent que le centre du dispositif.
Les matières présentes en bordure de tas doivent
être reprises par un ou deux retournements. Après un retournement,
on observe la succession des trois phases (mésophile, thermophile, de
refroidissement) ; les températures atteintes en phase thermophile sont
cependant de moins en moins élevées au fur et à mesure des
retournements. Cette technique permet de s'assurer que tous les
éléments du tas subissent les différentes phases du
compostage afin que le produit final soit homogène et entièrement
assaini.
Phase de refroidissement (C) : c'est la phase
intermédiaire entre la phase thermophile et la phase de maturation. Elle
prend fin avant le retour à la température ambiante. Le milieu
est colonisé de nouveau par les micro-organismes mésophiles. La
dégradation des sucres complexés (cellulose, lignine) par les
champignons conduit à un compost jeune désodorisé.
Phase de maturation (D) : De nouveaux micro-organismes,
champignons et microfaune (insecte, lombrics) mélangent et
homogénéisent les éléments du compost. Cette
dernière phase aboutit à la formation d'un produit stable, plus
évolué à pH neutre, à température ambiante.
Sous 30°C, les microorganismes restent actifs, mais sont dorénavant
accompagnés par des organismes de plus grande taille : des vers de
compost, des acariens, des collemboles, des cloportes, des
coléoptères, des mille-pattes, etc.
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Mais Koledzi et al., (2012) ont
démontré dans leur travail que l'évolution du compost se
déroule en deux phases principales. La première est
caractérisée par une forte activité biologique au
début du compostage, engendrant une forte minéralisation des
matières organiques et une élévation de la
température. La seconde est une phase de maturation pendant laquelle les
processus d'humification engendrent une stabilisation de la matière
organique. La minéralisation est une assimilation par les organismes du
compost des composés organiques comme source d'énergie et comme
élément pour leur métabolisme, au cours de laquelle la
matière organique est transformée en composés
minéraux (CO2, N2, etc.). La vitesse de cette minéralisation est
très fortement dépendante, d'une part, de la nature des
composés organiques et des facteurs environnementaux tels que
l'aération ou l'humidité, de la température, du pH et,
d'autre part, de l'accessibilité aux micro-organismes de la
matière organique. Plusieurs auteurs ont suivi ce processus afin de
déterminer la maturité et la stabilité du produit par
différentes méthodes biologiques comme les méthodes
respirométriques (Adani et al., 2006 ; Barrena et al.,
2005), les activités enzymatiques (Mondini et al.,
2004).
Figure 4: Courbe théorique
d'évolution de la température au cours du compostage
(Kaboré, 2015)
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