Jean Pierre Harry, Directeur industriel
Luc Budin, Directeur commercial
Agro Développement
L’unité de compostage décrite dans cet article est basée sur le principe de l'aération forcée, par insufflation. La dégradation biologique des boues est réalisée par la mise en andains ventilés du mélange. Elle permet d’obtenir un compost de qualité au bout de 4 à 5 semaines de fermentation. L’installation de l’unité permet de composter des quantités annuelles de 50 à 3 500 tonnes de boues.
À l'heure actuelle, le recyclage en agriculture des sous-produits d’origine urbaine et industrielle constitue la voie principale de valorisation. Toutefois, dans certaines régions, les contraintes techniques, environnementales et réglemen-
[Photo : DIRECTIVE NITRATES (91-676 CEE) – Carte des zones vulnérables au 10 mai 2000]
taires n’offrent plus suffisamment de possibilités pour leur épandage en zone agricole.
La directive européenne 91/676/CEE du 12 décembre 1991 dite « directive nitrates », relative à la lutte contre les pollutions liées à l’azote provenant de sources agricoles, concerne l’azote présent dans les engrais chimiques, effluents d’élevage, effluents agroalimentaires et les boues. La délimitation de zones vulnérables de la directive nitrates comprend 74 départements pour lesquels les eaux et les sols présentent une teneur en nitrates approchant ou dépassant le seuil de 50 mg/l. Or la transposition de cette directive a une incidence non seulement sur les quantités à épandre mais également sur les périodes d’épandage qui sont fonction du rapport carbone/azote des effluents et sous-produits d’épuration. En effet, le plafond d’azote organique de 170 kg N/ha impose d’épandre la même quantité d’azote sur des surfaces plus grandes, surfaces qui ne sont pas toujours disponibles dans les départements déficitaires en agriculture (la définition de programmes d’action dans les zones vulnérables s’appliquant à tous les agriculteurs de ces zones).
Face à cette problématique réglementaire, à l’obligation faite de stabiliser les boues et à l’incitation à l’hygiénisation, le compostage démontre sa capacité à répondre aux attentes diverses tout en conservant la valeur agronomique du sous-produit initial.
La solution du compostage privilégie la réduction du volume de boues et règle par la même occasion le problème des nuisances olfactives. La mise en place d’unités ou d’usines de compostage nécessite cependant des aménagements fonciers et l’obligation d’élaborer un dossier de déclaration (arrêté du 7 janvier 2002 rubrique 2170) ou d’autorisation (décret 77-1133 du 21 septembre 1977).
La société Agro Développement a développé un procédé innovant de compostage mobile, Atout Compost®. Le fonctionnement de cette technique de compostage en andain est basé sur une ventilation forcée positive par l’intermédiaire de tubes perforés, alimentés en air par un ventilateur. Les boues peuvent ainsi être compostées sur le site de la station d’épuration. Il s’agit en effet d’une installation mobile en fonction du gisement et entièrement démontable.
La conception originale et la conduite du procédé biologique apportent une grande fiabilité et un rendement important pour le compostage de bio-déchets issus de petites stations, dont le C/N est inférieur à 8, et qui sont soumis à des contraintes d’épandage plus importantes. De plus, pour le client utilisateur de ce système, les coûts du compostage sont réduits dans la mesure où il n’y a pas de frais de transport des bio-déchets vers une installation extérieure. Par ailleurs, pour le producteur de boues, c’est l’assurance de la fabrication d’un compost à partir des boues produites par sa station d’épuration.
[Photo : L’unité de compostage mobile est composée principalement d’un réseau aéraulique alimenté en air par une centrale de ventilation, d’un système de régulation d’air et d’une bâche semi-perméable qui couvre les andains en fermentation.]
[Photo : Procédé innovant de compostage mobile, Atout Compost®.]
Principe général
L’unité de compostage mobile Atout Compost® est composée principalement d’un réseau aéraulique alimenté en air par une centrale de ventilation, d’un système de régulation d’air et d’une bâche semi-perméable qui couvre les andains en fermentation.
Les bâches permettent de protéger les andains des intempéries, ce qui améliore la qualité de la fermentation et limite la formation des jus de ruissellement et les nuisances olfactives.
Le mélange de structurants et des bio-déchets est mis en andain au-dessus de l’aéraulique au sol pour une mise en fermentation. L’aération pilotée par cycles séquentiels se fait par ventilation forcée positive. Les fréquences de ventilation sont adaptées
en fonction de l’âge et de la température du produit en fermentation. Les paramètres de la fabrication du compost sont mesurés avec trois appareils de mesure (sonde de température, anémomètre et manomètre).
Le compostage se compose de quatre étapes :
- - le pré-mélange : compte tenu de la faible surface de travail disponible, le pré-mélange des bio-déchets avec les co-produits peut être réalisé au chargeur complété selon les configurations par un mélangeur mobile,
- - l'homogénéisation : le pré-mélange est repris par un chargeur, homogénéisé et aéré à l'aide d'un épandeur. Cette phase permet d'affiner le ratio de coproduits. Le mélange obtenu en sortie d’épandeur est placé en fermentation sur le système d'insufflation d'air,
- - la fermentation : le mélange reste en fermentation pendant 4 à 5 semaines. Il est soumis à une oxygénation contrôlée et pilotée par cycles séquentiels. La ventilation forcée apporte la quantité d’oxygène nécessaire au compostage et évite les dégradations anaérobies, génératrices de nuisances olfactives. Les lots compostés sont suivis de manière rigoureuse par des mesures de températures et un pilotage informatique de l'aéraulique,
- - le criblage - maturation : le compost obtenu est criblé puis entame une phase de maturation en andains. Après vérification de sa conformité, le compost est valorisé en agriculture ou mis en centre d’enfouissement technique.
Un andain est dimensionné pour traiter en moyenne 60 tonnes de boues brutes à environ 20 % de matière sèche, soit une quantité annuelle de 700 tonnes de boues.
Les lots compostés avec Atout Compost® sont répertoriés dans un cahier de suivi permettant de vérifier :
[Photo : Les lots compostés sont répertoriés dans un cahier de suivi.]
- - la qualité et la quantité de chaque lot de boues à composter,
- - la qualité et la quantité des co-produits utilisés,
- - les relevés de température des andains, débit d’air et pression,
- - l'ensemble des opérations effectuées sur le chantier de compostage.
Le schéma de traçabilité mis en place figure dans le schéma ci-contre.
[Photo : Le schéma de traçabilité.]
Une installation pilote de l'unité de compostage Atout Compost® a été réalisée sur le site de la station d’épuration de Feldkirch-Bollwiller (Haut-Rhin). L’essai de compostage a
Porté sur un lot de 100 m³ de boues liquides à 43 % de siccité, le suivi de cette installation a permis de définir précisément les paramètres de conduite du procédé et de confirmer les choix technologiques pour le matériel de l'unité de compostage. Ce sont près de 100 tonnes de composts qui ont ainsi été produites.
L'installation d’Ottmarsheim (68)
Une unité de compostage a été réalisée sur le site de la station d'épuration d'Ottmarsheim (3 500 Équivalents-habitants).
La station d'épuration produit 400 tonnes de boues déshydratées à 15 % de siccité par an.
Le contexte d’épandage des bio-déchets d'Ottmarsheim était d'autant plus difficile que les débouchés agricoles étaient inexistants à cause du manque d'adhésion des agriculteurs et des nuisances olfactives importantes.
L'unité a été dimensionnée pour une production de 100 tonnes de compost. La transformation de 400 tonnes de boues en compost s'est déroulée en cinq mois au moyen d'une unité Atout Compost® de deux andains.
Sur le site, l'unité de compostage a prouvé son efficacité en termes de rendement et de coûts d’exploitation. Il faut y ajouter les avantages suivants : une absence d'odeurs et un suivi du chantier plus facile.
Suite au succès de l’opération, la collectivité d'Ottmarsheim envisage la mise en place d'une unité de compostage définitive pour 2004.
Conclusion
De par son installation modulable et la rapidité de mise en œuvre, l'unité mobile de compostage Atout Compost® apporte des avantages déterminants au niveau des chantiers de compostage de boues urbaines et industrielles. Elle présente tout particulièrement un intérêt pour :
- le compostage de boues de petites stations d'épuration dont le C/N est inférieur à 8,
- le compostage de lots pollués. L’augmentation de la siccité des boues facilite la mise en centre d’enfouissement technique,
- les stations d’épuration dont la production est discontinue dans l’année,
- les agriculteurs demandeurs d'un produit noble, sans odeur, ayant conservé toutes les propriétés agronomiques des boues brutes.
Les caractéristiques de cette unité de compostage mobile sensibilisent les pouvoirs publics et certaines stations d’épuration urbaines et industrielles dans la région Nord-Est.
Le procédé de fabrication utilisé pour la production du compost lui permettra d’envisager une normalisation lors de l’entrée en vigueur de la norme NFU 44-095.
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