Jusqu’au XIXème siècle nos poubelles étaient constituées de cendres, de verre, d’un peu de papier et d’os. Le changement de mode de vie a profondément modifié cela, et aujourd’hui un Français produit en moyenne 434 kg par an de déchets ménagers, soit 1,2 kg par jour. Ceux-ci, qui comprennent désormais plastiques, films, textiles, métaux, résidus alimentaires putrescibles et déchets verts (cf schéma ci-joint), représentent environ 40% des déchets totaux. Le compostage, par lequel en 1998 était traité 653 000 tonnes de déchets (sur 24 489 000 tonnes), est une des voies de cette valorisation, qu’il s’agira ici non seulement d’expliquer, ce qui fera l’objet de la première partie, mais aussi d’analyser afin de discerner ses avantages de ses inconvénients, les problèmes que rencontrent son développement et leurs solutions.

Les étapes du compostage

Le principe biologique

Dans la nature, les déchets organiques se décomposent grâce à une série de processus biologiques et chimiques. Des agents biologiques (vers, insectes, champignons microscopiques, bactéries et autres micro-organismes) « mâchent » en quelques sortes ces déchets qui sont de plus transformés par oxydation (présence de l’air), réduction et hydrolyse (présence de l’eau). Ce sont ces processus qui sont utilisés pour former le compost.

Trois groupes de micro-organismes dominent :

1. Les bactéries sont présentes tout au long du compostage. Les bactéries mésophiles sont les éléments clefs et les premières à se développer. Les réactions de dégradation exothermique des molécules simples (AG, glucides, protides) sont responsables de la montée en température. Cette élévation de température sélectionne les souches thermophiles qui sont actives jusqu’à 75°C sur les molécules plus complexes.

2. Les champignons et les moisissures supportent mal les hautes températures et de fortes hygrométries. C’est pourquoi ils sont essentiellement actifs pendant la maturation et sont responsables de la dégradation des polymères complexes (lignine, tanins, cellulose, etc.). Ces organismes partiellement inactivés pendant la phase thermophile sont réactivés lorsque la température redescend en dessous de 40°C.

3. Le troisième « groupe » est constitué des actinomycètes qui apparaissent essentiellement lors de la phase thermophile puis au cours de la phase de maturation. Dans certains cas, le développement des actinomycètes est d’une telle importance que leur mycélium et leurs spores sont visibles. Ils sont également responsables de la dégradation des polymères complexes (cellulose et lignine) en cours de maturation.

Pour réaliser un bon compost, il faut maîtriser certains paramètres pour que ces processus se réalisent de façon optimal :

-La quantité d’eau (taux d’humidité absolue) et d’air (taux d’oxygène lacunaire)

-La température : la chaleur accélère le processus de décomposition

-Le rapport C/N : la paille, la sciure et les copeaux de bois apportent du carbone, alors que les plantes et les déchets de cuisines sont des matières riches en azote

Les techniques utilisées

Aujourd’hui, le compostage concerne les ordures ménagères brutes triées en usine, les fractions fermentescibles ou résidus de collecte sélective collectés spécifiquement chez l’usager, les déchets verts collectés en déchetterie, les boues de stations d’épuration, les déchets organiques des industries agroalimentaires, des restaurateurs, des cantines collectives…

Sur la centaine de plates-formes recensées, seules 28 compostent les biodéchets des ménages qui représentent la partie fermentescible  contenue dans la poubelle des ménages et collectée sélectivement en porte à porte. Les autres plates-formes  sont des installations de tri-compostage des ordures ménagères brutes ou grises (les ordures ménagères sont dites "grises" lorsque le verre et les papiers cartons ont été préalablement collectés).

Le broyage-tri

Les ordures ménagères brutes ou grises arrivant sur l’usine sont finement broyées. Ce broyat contient des morceaux de plastiques, de papier, de métal, de verre, et des matières putrescibles. Le fer et l’acier sont retirés par un système d’aimant, puis les papiers et les plastiques sont enlevés lors du passage dans un crible et également par un système d’aspiration. Les matières qui passent à travers le crible sont les matières fines lourdes (verre, gravats, métaux) et légères (matières organiques) mais également les petits morceaux de papier et plastique. De ce mélange, on extrait par gravité la fraction lourde appelée refus balistique (ou berry). Enfin, on récupère la Fraction Fermentescible des Ordures Ménagères (FFOM).

Celle-ci, d’un aspect gris sale car contenant beaucoup de papiers et plastiques, est acheminée vers la plate-forme de compostage.

Le traitement biologique sur la plate-forme de compostage

C’est le procédé de transformation qui permet d’obtenir, à partir de matières putrescibles, un résidu organique plus stable. On distingue deux types de traitement biologique (compostage) : la fermentation lente et la fermentation accélérée.

 La fermentation lente :

Elle se fait sur la plate-forme étanche. On élève des andains (futur compost), souvent en extérieur, que l’on arrose selon les conditions climatiques pour avoir un taux d’humidité de l’ordre de 50-60%. L’aération est assurée par les retournements que subissent les andains environ tous les mois. Au bout de 5 à 6 mois, le compost mûre est stocké dehors.

 La fermentation accélérée :

Cette fermentation est poussée grâce à l’apport d’air dans l’andain (par soufflerie ou par aspiration) et par l’apport d’eau de manière automatique selon le besoin. Ces conditions optimales pour le développement des micro-organismes permettent d’obtenir un compost presque stable au bout de 4 semaines. Ce compost termine son évolution sur plate-forme extérieure. Cette fermentation est la plus efficace pour le compostage des ordures ménagères.

Dans les deux cas, durant toute sa maturation, des mesures sont faites sur quelques paramètres : température, humidité, pH, aération et aussi la teneur en toxiques (métaux, …).

Les limites du compostage et ses alternatives

La technique du compostage ne présente pas que des avantages, car, même si elle permet à un moindre coût de traiter une bonne partie des déchets ménagers, elle n’exploite pas au maximum les possibilités énergétique que l’on peut tirer des déchets. La technique de compostage nécessite également de disposer de grandes surfaces foncières et exige de supporter à certains moments des odeurs désagréables ce qui peut être difficilement acceptable pour certaines communes.

La méthanisation, autre technique de valorisation des déchets, peut être ici une alternative au compostage. Cette technique certes très coûteuse à mettre en place et qui suppose la coopération de nombreuses communes permet néanmoins de produire un biogaz à fort pouvoir calorifique venant s’ajouter à un amendement organique aux caractéristiques proches de celles du compost. La méthanisation est actuellement très peu développée en France, avec seulement deux unités en activités.

La valorisation de la fraction fermentescible des ordures ménagères peut également s’effectuer, si l’habitat le permet, chez l’usager. Ce compostage individuel, réalisé sous forme de tas ou au moyen de bacs à compost, contribue à la réduction de la quantité de déchets à collecter et à traiter.

Utilisation du compost : atouts et limites

Pourquoi faire du compost ?

Avant même de parler de ses possibles utilisations, faire du compost reste la meilleure façon de gérer les ordures ménagères. En effet leur richesse en matière organique génère des difficultés : l’humidité lors de l’incinération perturbe le four et baisse le rendement de récupération énergétique, tandis qu’en décharge elles produisent du méthane (biogaz) qui contribue à l’effet de serre et que le jus de décharge trop riche en matière organique oblige à un traitement avant son rejet. À l'opposé, cette richesse en matière organique permet d'envisager la transformation de ces matières organiques brutes en un produit stable et valorisable, le compost, adapté aux besoins agronomiques ou paysagers.

Et ces besoins sont réels, l’appauvrissement des sols en matière organique par l’agriculture mécanisée étant reconnu. Celle-ci exacerbe effectivement la sensibilité à la compaction par les machines agricoles, le tassement du sol, les conditions asphyxiantes pour les racines ainsi que l’érosion superficielle ou massive. Les besoins vus sous cet angle sont très supérieurs à la capacité de production de compost de déchets ménagers et assimilés

. Leur résorption par le compost permettrait également de diminuer le taux d’apports en engrais minéraux, baisse appréciable puisqu’il s’agit de ressources minières non renouvelables, non disponibles en France (phosphore et potasse) et polluantes.

Le compost jouera alors le rôle d’amendement organique, qui par définition est une matière fertilisante dont la vocation première est d'entretenir ou de relever la richesse des sols en matière organique. En effet, l'apport de matières organiques (sa teneur en carbone s’élève à 15% de la matière sèche), après transformation par les micro-organismes du sol en humus stable, améliore la structure, la stabilité, la porosité des sols et leur capacité à stocker des réserves nutritives. Cette transformation stimule également la microflore, importante pour l’absorption des éléments nutritifs et oligoéléments, ceux-ci alimentant les plantes et participant à une diminution de la fertilisation minérale. L’effet du compost sur la nutrition phosphatée des plantes est par contre très variable, alors qu’il est réel sur l’absorption du potassium

. De plus sa grande richesse en calcium, comme nous pouvons le voir sur le tableau ci-joint, offre au compost un effet d’amendement calcaire intéressant pour les sols acides.

L’application de compost a aussi pour conséquence l’augmentation de la quantité d’insectes utiles des sols (comme les coléoptères prédateurs) et de baisser les dégâts provoqués par les maladies transmises par le sol. Cette liste est loin d’être exhaustive, l’on peut par exemple citer également le fait que les pommes de terre cultivées sur compost sont moins atteintes par les doryphores (Schaerffenberg, 1968) ou que les légumes contiennent moins de nitrate, plus d’éléments nobles et présentent un taux de matière sèche plus élevée (Schuphan, 1976)3.

De manière générale il en résulte une meilleure croissance et un meilleur rendement que si les plantes avaient eue une fume à base d’engrais minéraux. Le tout est de savoir adapter les caractéristiques d'un compost (maturité, composition biochimique, vitesse de minéralisation) aux objectifs d'amélioration des spécificités des sols (cohésion des agrégats, rétention en eau, activité biologique, mobilité des ions minéraux) et aux besoins des cultures (fertilisation, développement physiologique), étant donné que sa valeur agronomique varie selon le degré de maturité : dans un compost mûr la matière organique se dégrade lentement et a une faible valeur fertilisante à court terme, au contraire d’un compost plus humifié qui libérera une quantité d’azote potentiellement plus importante dans l’immédiat.

Ainsi, dans le cadre des céréales, on s'intéressera à un compost pour sa valeur fertilisante (libération plus ou moins tardive d'azote en fonction des besoins de la plante en développement), alors que pour les betteraves, on s'intéressera plus particulièrement à l'effet structurant de l'amendement sur le sol pour permettre la levée des semences ou un bon développement du bulbe racinaire contenant le sucre. Les horticulteurs seront quant à eux plutôt intéressés par la faible salinité et les capacités de rétention en eau et en air pour un usage optimal en support de culture.

La qualité agronomique des composts est donc fonction des besoins.

Les débouchés, l’utilisation du compost relèvent aujourd’hui principalement de l’agriculture spécialisée, c'est à dire le maraîchage, la viticulture (environ 60% des tonnages vendus), l’arboriculture (9%) et la culture des champignons (15%),  secteurs qui génèrent un chiffre d'affaires élevé à l'hectare permettant son achat, ce qui n’est pas le cas de la grande culture.

Le jardinage amateur constitue lui un débouché de plus en plus important, tandis que l'agriculture biologique, qui privilégie l'autosuffisance des exploitations agricoles et dont les achats nécessaire sont pondérés par la faiblesse de ce secteur en France, n'a qu'une faible incidence sur le marché des amendements organiques.

Enfin la France est très consommatrice de " supports de culture ", c'est-à-dire de matériaux servant de milieux de culture aux plantes. Chaque année 3 millions de m3 de tourbe sont importés, dont une partie pourrait être remplacée par des composts de biodéchets, sous réserve de répondre à des cahiers des charges très précis.

Des débouchés non agricoles existent aussi Des utilisations sont envisageables en "végétalisation", pour réhabiliter des espaces remaniés après travaux comme des talus routiers, autoroutiers ou ferroviaires, des décharges en cours de fermeture, des reconquêtes de friches urbaines ou industrielles, des terrils miniers... De plus la sylviculture peut offrir des débouchés pour des composts de qualité. Mais ces débouchés non agricoles, qui sont très importants en volume, son rarement lié au marché de niveau local, ce qui nécessite leur analyse à un niveau géographique plus large (comme la région), et donc l’élaboration par les pouvoirs locaux d’une vraie stratégie marchande.

Une réglementation longtemps insuffisante…

Cette stratégie est d’autant plus nécessaire qu’aujourd’hui ce sont principalement des problèmes d’image qui freinent le développement de ce marché.

L'affaire de la vache folle, les interrogations sur les pollutions des eaux par les nitrates ou les substances phytosanitaires ont en effet fortement ébranlé le monde agricole et ses responsables politiques. Aujourd'hui, le respect de la santé et de l'environnement est devenu une priorité, l’acceptation des composts par les agriculteurs, les industries agro-alimentaires et les consommateurs nécessite leur qualité sanitaire et agricole.

Or, face à des produits issus de déchets, la méfiance se développe. Le compost urbain issu d'ordures ménagères en mélange garde une image dégradée en raison notamment de sa contamination en plastiques, verres et métaux bien perceptible après évolution et assimilation de la matière organique dans le sol.

Il est clair que les composts urbains " ancienne génération " - ceux qui sont riches en plastiques, verres, ou métaux - ont depuis 10 ans mauvaise presse : pour exemple, l'Appellation d'Origine Contrôlée " vins de champagne " (qui représentait avec les producteurs de champignons plus de 50% du marché) a interdit le compost urbain en 1999, et les conserveries ont rédigé des cahiers des charges qualité spéciaux.

Ainsi peut-on dire que la filière tri-compostage sur ordures brutes, largement développée en France, a souffert d’un manque de critères de qualification et d’objectifs pertinents. Ces dernières années, la situation du marché des composts urbains s’est encore durcie et, en l’état actuel, la collecte sélective de la fraction organique constitue la seule alternative pour améliorer la qualité des composts. En effet les normes et réglementations en vigueur sont largement insatisfaisantes, insuffisantes ou à caractère non contraignant.

Ainsi la norme AFNOR « NFU 44051- amendement organique », qui régit la mise sur le marché d’un compost est-elle désuète, elle fournit des valeurs limites beaucoup trop élevées ne garantissant pas la qualité du compost. Or la conformité à cette norme, rendue d’application obligatoire par arrêté ministériel, reste le moyen simple de trouver un débouché aux composts. L’enjeu de la révision est donc réel.

Il existe également l’écolabel européen « amendement écologique », créé en 1994 par la CEE, qui propose des valeurs limites beaucoup plus sévères. Mais ce texte n’a jamais été utilisé en France, jugé trop ambitieux par les professionnels.

Actuellement, et en attendant pour garantir un minimum de qualité, la marque « NF- compost urbain » a été mise en place par L’ADEME. Deux classes de compostes ont été créées ( A et B) pour lesquelles sont fixées des teneurs maximales en impureté et métaux lourds (cf tableau ci-joint). Mais il ne s’agit pas ici non plus d’une réglementation au sens strict du terme puisque son obtention suppose une démarche volontaire de la part du producteur.

…mais aujourd’hui en pleine évolution

Circulaire du 28 Avril 1998

Cette circulaire, appelée aussi circulaire " Voynet ", donne des orientations de mise en œuvre des plans départements d'élimination des déchets ménagers et assimilés.

Elle retient un objectif national de collecte de la moitié de la production de déchets dont l'élimination relève de la responsabilité des collectivités locales en vue de leur réutilisation, de leur recyclage, de leur valorisation par retour au sol.

Elle rappelle également les priorités de la loi du 13 juillet 1992, à savoir la réduction à la source de la production et de la toxicité des déchets, le développement de la valorisation et  le recours en stockage pour les seuls déchets ultimes.

Ainsi a-t-elle permis la réussite de la politique de gestion des déchets qui avait été fixée par le législateur à l'échéance de 2002 : la décharge ne reçoit plus de déchets bruts, c'est-à-dire de déchets non issus au moins de collectes sélectives ou n'ayant pas subi un traitement (incinération, pré-traitement biologique).

Directive 1999/31/CE du Conseil du 26 avril 1999

Cette directive concerne la mise en décharge des déchets et précise qu’au plus tard en 2017, avec des objectifs et des échéanciers intermédiaires, "la quantité des déchets municipaux biodégradables mis en décharge doit être réduite à 35% (en poids) de la totalité des déchets municipaux biodégradables en 1995".

Circulaire du 28 Juin 2001

Cette circulaire relative à la gestion des déchets organiques, pose trois principes incontournables pour fonder une valorisation sûre et durable des déchets organiques :

-qualité absolument irréprochable des amendements et des fertilisants organiques conçus à partir des composts des collectivités ou d’autres sources de production de matière organique, tant sur le plan de leur innocuité que de leur efficacité

-nécessiter d’intégrer la valorisation biologique dans un système durable de gestion des déchets adapté à chaque territoire

-extrême importance d’un accompagnement dès le début du processus de développement de la valorisation biologique par des actions de sensibilisation, d’information et de concertation au niveau local

Cette circulaire concoure donc à atteindre l’objectif national fixé par la circulaire d’avril 1998.

Révision de la norme "amendements organiques" NF U 44-051

Des travaux sont en cours depuis 1999 pour la réviser et élever le niveau de ses exigences. Il est prévu en particulier d'intégrer des critères pour mieux apprécier l'efficacité agronomique des amendements (potentiels humigène ou activité biologique, minéralisation de l'azote et du carbone), ainsi que des critères sur la sécurité sanitaire et environnementale. Le mode de nomenclature des amendements organiques (les " types ") doit aussi être revu.

Un projet de directive européenne sur les composts envisage également d’interdire la production de composts à partir des déchets non triés à la source.

Reconversion ou réhabilitation des installations de tri-compostage

La circulaire de 2001informe que les utilisations actuelles de tri-compostage sur ordures brutes ou grises devront faire l'objet d'un plan spécifique de reconversion ou de réhabilitation. Un diagnostic initial en précisera, au cas par cas, les possibilités d'adaptation.

En fonction du contexte local, les plus récentes seront invitées à se reconvertir avec des objectifs de production adaptés : compost conforme aux nouvelles exigences des produits normalisés ou destinés à des valorisations pour des cultures non alimentaires avec l'objectif d'une mise en œuvre en amont de collecte sélective des déchets organiques à court terme. Pour les plus anciennes ou celles munies d'un broyage des déchets dès l'entrée, le choix est plus restreint: adoption rapide d'une collecte sélective de déchets organiques ou éventuellement, pré-traitement (compostage ou méthanisation) de la fraction résiduelle avant envoi en centre de stockage des déchets ultimes.

L'ADEME a développé un programme d'études et de recherches destiné à fournir les éléments d'appréciation site par site et à préparer une palette de modalités d'accompagnement: diagnostic préalable, aide à la décision, soutien aux investissements dans des conditions comparables aux aides aux nouvelles unités (taux d'aide de référence fixé à 30 %).

Ce programme de soutien inclura naturellement les projets de méthanisation (notamment pour les refus, boues ou composts de qualité non garantie) que le plan gouvernemental de relance de la maîtrise de l'énergie entend également promouvoir à travers la valorisation énergétique du biogaz.

Pour conclure...

Le compost, malgré des avantages théoriques indéniables en terme de qualité agronomique, d’économie et d’écologie, rencontre en pratique des freins à son utilisation et donc à une  fabrication plébiscitée et généralisée. Ceux-ci sont dus à des problèmes liés au processus de compostage (des risques d’odeurs notamment), mais surtout à des problèmes de débouchés, son image négative (méritée) empêchant le développement du tri compostage des ordures ménagères grises (qui est régression), ce qui n’est pas le cas du compostage des déchets verts, triés.

Ce constat amène non seulement à réorienter la filière afin de mieux répondre aux exigences des utilisateurs vis-à-vis de la qualité du compost produit, ce qui est en train de se faire, mais aussi à considérer le développement parallèle du tri comme nécessaire ou à envisager d’autres alternatives, comme la méthanisation par exemple.

L’efficacité grandissante de la filière de traitement biologique, visible au travers du taux de valorisation croissant (59% en 1999, 65% en 2000, 72% en 2002), du moindre renvoi des déchets vers les centres de stockage (-9%) et de la mise en conformité législative ne doit en effet par faire oublier le retard de la France dans ce domaine.

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Extrait de l’étude “Le composage des déchets ménagers” réalisé par Maïa Bongeot, Mathieu Deperrois et Aurélie Martin - 2005

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