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TOILETTES SÈCHES

Le compostage1

Il a été démontré que le compostage est la technique la plus adaptée, et surtout la plus rapide, pour détruire les agents pathogènes.

Conditions de traitement Bactéries Virus Protozoaires Helminthes
Selles
20-30°C		 90 100 30 Nombreux mois
Compostage
Anaérobie à température ambiante		 60 60 30 Nombreux mois
Compostage thermophile
50-60°C maintenue plusieurs jours		 7 7 7 7
Bassin de stabilisation
Temps de rétention > 20 jours		 20 20 20 20
Temps de survie des germes pathogènes en jours selon différentes conditions de traitement2

Dans le passé, la fertilisation par des excréments non compostés a provoqué de nombreuses infections, voire des épidémies.

Le compostage, en plus de traiter les germes pathogènes très efficacement, conduit à la formation d'humus permettant d’amender la terre. L’épandage de compost assure le retour de la matière organique à la terre.

Le compostage est une épreuve délicate qui demande un minimum d’attention de la part de celui qui le réalise.

Techniquement, l’aire de compostage se compose d’au moins trois bacs de 1 m3 minimum. Le premier bac reçoit le tout venant (toilettes à litière, déchets de cuisine, tontes de gazon) qui est recouvert de matière sèche à chaque apport. Une fois le premier bac rempli, le deuxième va être utilisé pour réaliser les « lasagnes ». Cette méthode consiste à reprendre par le haut le tout venant et à remplir le second bac en faisant différentes couches, qui sont : une couche de tout venant, une couche de paille mouillée piétinée, une couche de plantes spécifiques : prêle/ortie/consoude et une petite quantité de fumier de ruminants, riche en bactéries réensemençant le milieu. Le tout est arrosé. La réalisation des lasagnes est une étape très importante : l'incorporation d’oxygène est la clé de la montée en température du compost.

Le nouvel apport de matière carbonée vient compenser la quantité de carbone que les bactéries ont déjà consommée dans le bac qui a accueilli le tout venant. Les orties, la prêle et la consoude sont des plantes riches en silice qui vont enrichir le compost, favorisant l’action des bactéries. Ces « lasagnes » terminées, le compost va monter en température puis va mûrir pendant une période allant de un à deux ans. Il pourra ensuite être épandu, exempt de tout risque, au pied des arbres. Ceux qui auront acquis une bonne maîtrise des techniques de compostage pourront éventuellement utiliser le compost pour le potager.

Étapes de maturation du compost.

Le processus de compostage se passe en trois phases successives faisant chacune intervenir des processus biologiques dont les acteurs varient selon le stade d’évolution du compost.

Phase mésophile

Les premiers acteurs du compostage sont des bactéries mésophiles qui ont leur température optimale de croissance entre 30 et 45 °C. Ces bactéries vont attaquer rapidement les matières organiques (les sucres simples, acides aminés), en commençant par les éléments les plus fermentescibles comme les déchets de cuisine, les tontes de gazon fraîches et les matières fécales. Il y aura alors une très forte multiplication des microorganismes dont l’activité va provoquer une montée en température progressive, un dégagement important de CO2 et de vapeur d’eau. La température va ainsi monter jusqu’à atteindre les 45 °C. C’est alors que les bactéries thermophiles vont progressivement prendre le relais.

Phase thermophile

Durant cette phase, l’optimum de température des bactéries thermophiles se trouve aux alentours de 60 °C. Elles continuent à attaquer préférentiellement la matière fraîche riche en azote et facilement dégradable. La dégradation des longues chaînes carbonées par ces bactéries va rapidement faire monter la température jusqu’à 70 °C. A cette température le compost sera hygiénisé, c’est à dire que l’ensemble des germes pathogènes et des graines indésirables seront tués. Il faut éviter de dépasser les 70 °C au risque de réduire les propriétés fertilisantes du compost. Mais ceci arrive rarement dans les tas de petit volume.

Après plusieurs semaines, l’activité bactérienne diminue en même temps que disparaissent les matières tendres dont les bactéries se nourrissent. Le compost entame alors une phase de refroidissement lent.

Refroidissement et maturation

A ce stade de développement, il apparaît au sein du compost de nouveaux organismes. Des champignons et des actinomycètes dégradent les composés plus résistants tels que la cellulose et la lignine. Des animaux venus du sol (vers du fumier, cloportes, collemboles...) procèdent au déchiquetage et à la digestion des particules et au brassage du tas. L'activité de tous ces organismes, bactéries, champignons, animaux, conduit à la destruction d'une partie de la matière organique (minéralisation) et à la transformation plus ou moins complète du reste. La recombinaison des éléments minéraux avec les produits de dégradation de la lignine conduit à la formation d'humus.

Paramètres de compostage

Réaliser un bon compost demande de tenir compte de certains paramètres essentiels qui sont : le rapport C/N, l’humidité, l’oxygénation, le pH et la température.

Le rapport C/N

Les matériaux apportés sur le tas de compost présentent un rapport carbone/azote (ou C/N) variable. Ainsi, le C/N est très élevé dans le bois ou la paille (riches en matière carbonée et pauvres en azote) alors qu'il est très faible dans les déjections (riches en azote). Le tableau ci-dessous indique les valeurs du rapport C/N de matériaux utilisés pour le compostage.

MatièresC/N
urine0,8
matières fécales6 à 10
tonte de gazon10 à 15
restes de cuisine20 à 25
fumier pailleux20 à 30
feuilles d’arbres25 à 60
paille de céréales50 à 150
sciure150 à 200
Rapport C/N selon la nature du matériau considéré

Ce rapport va influencer le bon développement des organismes vivants du compost. La source principale d’énergie pour les bactéries étant le carbone, son apport ne doit pas être négligé. Idéalement le rapport C/N dans le compost est aux alentours de 30. Ce rapport n’est pas strict, il semblerait possible d’obtenir de bons résultats avec des rapports C/N allant de 25 à 50. Si l’azote est en quantité insuffisante (C/N élevé), il devient limitant pour le développement bactérien et le dégagement de chaleur est réduit. Inversement, si l’azote est en excès (C/N bas), il se dégage sous forme d’ammoniac malodorant, toxique pour la plupart des organismes du compost. Les microorganismes anaérobies remplacent les anaérobies. Le processus de compostage n'est pas optimal.

Taux d’humidité

Le taux d’humidité optimal se situe entre 50 et 60 %. Il peut facilement être vérifié en plongeant la main (gantée) dans le tas de compost et en prenant une poignée de terreau. L’idéal est que quelques gouttes perlent entre les doigts. Un compost trop chargé d’eau ne laisse pas circuler l'air et les organismes vivants manquent d'oxygène ; à l'inverse, un compost trop sec ne permet pas un développement optimal des micro-organismes.

Oxygénation

L’oxygène est l’élément de base des organismes aérobies et doit être apporté en continu. Dans la technique proposée par Eau Vivante, la réalisation des «  lasagnes » assure une bonne oxygénation de tout le tas. Par la suite le tas est aéré de façon passive par le vent et par les organismes venus de l’extérieur qui vont brasser le tas. D’où l’importance de réaliser le compost à même le sol, avec des parois laissant passer l’air. Ne pas utiliser de bacs étanches. Ne jamais opérer dans un trou dans le sol. Une oxygénation mécanique peut être obtenue par des branches aérant le tas. On peut accélérer le processus de compostage en procédant une deuxième fois à la réalisation de lasagnes.

Le pH

Le pH va évoluer selon les phases de compostage. Il débute son processus par une phase acide (pH inférieur à 7), puis passe par une phase alcaline (pH supérieur à 7) lors de la destruction des bactéries pathogènes et enfin se rapproche de la neutralité (pH 7) durant la phase de maturation. Si le processus devient anaérobie, il y a production d’acides organiques qui acidifient le compost. C’est donc un moyen supplémentaire de vérifier le bon déroulement du processus de compostage.

La température

La température évolue naturellement tout au long du processus, comme nous avons pu le voir dans le détail des trois phases de compostage. La température est le paramètre le plus important à surveiller car c’est elle qui atteste que le compost a bien été hygiénisé. Cette montée de température est représentative du bon fonctionnement du compost. Si lors de la montée de température, celle ci n’excède pas les 60 °C au centre du tas, il devient nécessaire de vérifier que les autres paramètres ont bien été respectés. Il est important de préciser que la surface du tas ne monte pas à la même température que le centre, c’est pour cette raison qu’il faut retourner le compost pour éviter le risque de survie des pathogènes.

Pour en savoir plus sur le compostage

  1. D'après Marion LAUTERS.
  2. Ce tableau est issu d’expériences dont les protocoles ne sont pas connus, il est donc à prendre à titre informatif, il a été élaboré à partir de différents ouvrages : Steven A. Esrey et al. 2001, Assainissement Ecologique, ASDI, 91 p. Pour une description de chaque germe pathogène, y compris leur épidémiologie, leur capacité de survie et les caractéristiques pathologiques, voir Feacher RG. et al. 1993, Sanitation and disease – health aspects of excreta and wastewater management, John Wiley ad Sons, Chichester, New York, Etats-Unis.