Introduction au compostage agricole


Fiche technique - ISSN 1198-7138  -  Imprimeur de la Reine pour l'Ontario
Agdex : 720/400
Date de publication : 03/05
Commande no. 05-024
Dernière révision : 08/2015
Situation : Nouveau
Rédacteur : Hugh Martin - chef de programme, production de cultures biologiques/MAAARO

Table de matières

  1. Qu'est-ce que le compostage?
  2. Pourquoi composter?
  3. Principes fondamentaux du compostage
  4. Choix de l'emplacement
  5. Systèmes de compostage
  6. Définitions
  7. Méthodes de compostage
  8. Vermicompostage
  9. Comparaison des méthodes de compostage
  10. Phases du compostage
  11. Surveillance et tenue de dossiers
  12. Pour plus d'information sur le compostage

Qu’est-ce que le compostage?

Le compostage est la décomposition biologique de matière organique par des microorganismes sous des conditions aérobies déterminées en une matière relativement stable qui ressemble à de l’humus et qu’on appelle compost. Le compostage peut prendre différentes formes selon la matière compostée, la méthode et le matériel utilisés et selon l’envergure des opérations. Dans les exploitations agricoles, les matières premières que l’on composte le plus souvent sont les fumiers, la litière et les résidus de culture (paille, rebuts, déchets de transformation à la ferme, etc.).

Traditionnellement, certains agriculteurs avaient l’habitude de mettre le fumier en tas et de le laisser se décomposer en attendant d’être prêts à l’utiliser. Certains parlaient alors de compostage. En fait, il y a plus dans le compostage que le simple vieillissement du fumier; c’est une science. La décomposition se produit dans le cadre d’un procédé bien géré qui vise à obtenir des résultats positifs, c.-à-d. un produit de valeur, moyennant un minimum de répercussions environnementales.

Pourquoi composter?

La valeur nutritive du compost est passablement différente de celle du fumier et des autres matières premières qui entrent dans le mélange. Au fur et à mesure que l’eau s’évapore, le carbone se dégrade et s’échappe sous forme de dioxyde de carbone, le volume du compost diminue et le phosphore de même que la plupart des autres éléments nutritifs deviennent plus concentrés. Une fraction de l’azote se perd en cours de compostage et une autre se convertit, passant de formes facilement assimilables (azote des nitrates et azote ammoniacal) à des formes organiques plus stables qui sont libérées lentement au profit des cultures. On estime que moins de 15 % de l’azote contenu dans le compost (qui a été épandu sur le sol) sera libéré au cours de la première année de culture, comparativement à 50–60 % pour le fumier non composté de races laitières. La valeur nutritive du compost peut être extrêmement variable selon les matières compostées et le système de compostage utilisé.

Le volume final du compost est souvent de 40 à 60 % du volume des matières premières compostées. Le processus de compostage réduit le volume de matière à manipuler et à transporter vers le site d’épandage. Il concentre également bon nombre des éléments nutritifs contenus dans les matières premières. Un bon compost réduit les odeurs et le ruissellement, ce qui atténue les répercussions sur l’environnement.


Tableau 1. Avantages et inconvénients du compostage

Avantages :

  • Réduit ou élimine les agents pathogènes.
  • Réduit le volume et la teneur en eau.
  • Réduit le nombre de graines de mauvaises herbes viables.
  • Détruit une partie des larves des insectes (problèmes de mouches).
  • Réduit les odeurs.
  • Stabilise les constituants organiques et les éléments nutritifs.
  • Procure un matériau qui amende le sol et le fertilise.

Inconvénients :

  • La maîtrise des agents pathogènes nécessite des températures élevées et une bonne aération.
  • Nécessite souvent l’ajout d’agents gonflants (carbone).
  • Le processus est long.
  • Ne pas espérer trop sur ce point si le procédé est mal géré.
  • Le compostage et l’entreposage nécessitent de l’espace.
  • Peut nécessiter de gros investissements.
  • Accroît la charge de travail.

Le compostage peut réduire rapidement les odeurs qui se dégagent des déjections animales, parfois même en l’espace de quelques jours. C’est là un avantage indéniable au vu de l’entreposage et de l’épandage sur les terres, car il aplanit les sources de conflit avec les voisins.

Comme le compostage réduit par ailleurs la viabilité des agents pathogènes et des graines de mauvaises herbes, le compost s’utilise lorsqu’il faut prendre en considération la salubrité des aliments. Même si la plupart des rapports font état d’une destruction efficace des graines de mauvaises herbes après 2–3 semaines de compostage sous de hautes températures, certains rapports soulignent que la mauve, l’abutilon, la renouée et la renouée liseron comptent parmi les espèces dont les graines sont les plus difficiles à détruire.

Le compostage est un moyen d’éliminer les cadavres d’animaux sur les fermes d’élevage. Pour plus d’information sur le sujet, voir la fiche technique du MAAARO, Le compostage à la ferme des cadavres de bétail et de volaille, commande no 03-084.

Le processus de compostage.

Figure 1. Le processus de compostage.
Le compostage donne un produit à valeur ajoutée que l’exploitant peut vendre.

Principes fondamentaux du compostage

Le processus de compostage nécessite un niveau optimal de carbone, d’azote, d’oxygène et d’eau. Bien mélanger les matières premières qui servent à la fabrication du compost pour assurer un ratio carbone:azote optimal (ratio C:N). Le compostage est un processus aérobie. La taille des particules des matières premières doit permettre un bon mélange et assurer une bonne circulation d’air dans le tas ou l’andain. Il faut une bonne circulation d’air pour approvisionner en oxygène les microbes qui seront actifs dans le compost et pour libérer le dioxyde de carbone et autres gaz qui sont produits pendant la décomposition. De l’eau est nécessaire pour maintenir en vie les microorganismes qu’abrite le compost. Un excès d’humidité par contre réduit la circulation d’air, ce qui prive le compost d’un milieu aérobie.

Durant le processus de compostage, la chaleur, l’eau (H2O), le dioxyde de carbone (CO2) et l’ammoniac (NH3) sont libérés dans l’air. Les pertes d’ammoniac les plus grandes surviennent quand les températures sont très élevées et que les ratios C:N sont faibles dans les premiers jours du compostage. Il se produit aussi certaines pertes de méthane (CH4) et d’oxyde nitreux (N2O) si des conditions anaérobies existent ou si des poches dépourvues d’oxygène se forment.

La plupart des matières végétales ou animales renferment un peu de carbone et d’azote. Les matières premières caractérisées par un ratio C:N élevé sont parfois appelées matières carbonées. On parle aussi d’agents gonflants étant donné que bon nombre de ces matières sont grossières et assurent une bonne aération. Les matières azotées qui se retrouvent dans le mélange de compost sont en fait des matières premières caractérisées par un faible ratio C:N. Il faut souvent mélanger plusieurs matières en proportions appropriées pour obtenir un taux d’humidité et un ratio C:N optimaux permettant de fabriquer un bon compost. Le Tableau 2 donne des exemples de matières qui peuvent être compostées et de ratios C:N types pour ces matières. Noter que ce sont là des exemples et que le ratio C:N varie en fonction de la composition particulière du compost. Une analyse des matières premières aide à atteindre le ratio recherché.

Tableau 2. Ratio C:N caractéristique de certaines matières premières à ensiler
Matières azotées C:N Matières carbonées C:N
Déchets de légumes 11–13:1 Déchets de fruits 20–50:1
Foin de luzerne 15–19:1 Foin de graminée 32:1
Tontes de gazon 9–25:1 Feuilles 40–80:1
Fumier de pondeuses 3–10:1 Paille d’orge 45:1
Fumier de poulets à griller 12–15:1 Paille d’avoine 50–100:1
Fumier de porcs 9–19:1 Tiges de maïs 60–73:1
Fumier de bovins à bœuf 11–30:1 Épis de maïs 60–120:1
Fumier de vaches laitières (stabulation libre) 13:1 Paille de blé 100–150:1
Fumier de vaches laitières (stabulation entravée) 18:1 Matières ligneuses 300–600:1

Source : compost.css.cornell.edu/OnFarmHandbook/coverpg.html

Idéalement, le ratio C:N devrait se situer dans la fourchette de 25:1 à 30:1, mais cette fourchette peut aller de 20:1 à 40:1 selon les matières et les conditions. Quand on utilise des copeaux de bois comme agents gonflants, le ratio optimal C:N peut être légèrement plus élevé étant donné que les matières ligneuses renferment plus de lignine et sont très lentes à se dégrader. Les teneurs en eau optimales se situent autour de 50–60 % (en poids), mais la fourchette peut s’étendre à 45–70 % sous certaines conditions.

À la ferme, le fumier d’élevage est souvent composté. La teneur en éléments nutritifs et le ratio C:N du fumier sont très variables – selon le type d’élevage et les pratiques de gestion (espèce, ration, litière, etc.). Il n’est pas rare de nos jours que le fumier d’élevage ne contienne pas suffisamment de litière pour pouvoir être composté facilement. La solution consiste soit à augmenter le volume de litière dans le bâtiment d’élevage, soit à ajouter au fumier des matières offrant un ratio C:N élevé (comme la paille) et ce, à même l’andain de compost. Il se peut qu’on doive mélanger les résidus de fruits et de légumes avec d’autres matières pour équilibrer le ratio C:N et obtenir la bonne teneur en eau pour le compostage. Les matières liquides ne peuvent être compostées seules mais peuvent être mélangées à des matières sèches avant le compostage de manière à ce que la teneur en eau du compost se situe dans la fourchette optimale. Ne pas ajouter de matières liquides comme du fumier après que le compost a été chauffé sous peine de réintroduire d’éventuels agents pathogènes dans le compost.

Le choix des matières qui entrent dans la composition du compost peut varier selon l’utilisation finale réservée au compost. Les matières utilisées influenceront la valeur nutritive du compost mûr. Il y a des marchés qui boudent ou refusent carrément le compost s’il renferme certains produits. Si des matières d’origine non agricole sont utilisées, il peut y avoir des permis à lever ou des règlements précis à respecter. Se renseigner auprès du ministère de l’Environnement et des services techniques de la municipalité pour plus de détails.

Choix de l’emplacement

Choisir avec soin le site de compostage afin de réduire les risques de répercussions environnementales et de respecter les utilisations des terres avoisinantes. Les principaux facteurs de risque liés au compostage découlent de la gestion de l’eau et des émissions dans l’atmosphère. Il faut absolument surveiller les eaux qui s’écoulent du compost non seulement sur la propriété, mais au-delà. Choisir et gérer les sites de manière à réduire au minimum le ruissellement provenant des tas de compost et de manière à empêcher les eaux de ruissellement de pénétrer sur le site. Ne jamais laisser d’eau contaminée s’infiltrer dans le sol.

Les odeurs sont habituellement une cause majeure de frictions avec les voisins. Il est nécessaire de gérer les odeurs, surtout si les matières utilisées sont nauséabondes. Une piètre gestion des tas de compost se traduit par des odeurs gênantes. Même les tas de compost les mieux gérés peuvent dégager certaines odeurs et des émissions d’ammoniac.

Certaines matières attirent les rongeurs, les oiseaux et les insectes. Il faut donc mettre en place des stratégies pour réduire l’attrait que le compost représente pour ces vecteurs et pour atténuer les répercussions qu’ils peuvent avoir sur les utilisations des terres avoisinantes. Dans les exploitations de compostage de grande envergure, le bruit et la circulation peuvent aussi poser problème. L’une des clés de la réussite en matière de compostage est de travailler avec les voisins de manière à atténuer les éventuels conflits.

Situer les tas ou andains sur des terrains légèrement en pente (0,5–3,0 %) en alignant l’andain dans le sens de la pente. Cette façon de procéder permet de gérer les eaux de ruissellement. Détourner du site de compostage les eaux propres qui s’écoulent en amont au moyen de bermes ou de bordures. Diriger les écoulements provenant du compost vers une zone de captage ou un bassin de réception en terre et se servir des eaux ainsi recueillies pour réhydrater le compost, au besoin. Filtrer les eaux de ruissellement par une bande tampon de végétation ou une autre méthode de traitement convenable. Veiller à ce que la surface du site de compostage soit suffisamment étanche pour réduire au minimum le lessivage des eaux qui s’écoulent et suintent du compost.

Le site ne doit pas se trouver à proximité de puits, d’autres sources d’eau, ni de drains agricoles. Il ne doit pas non plus se situer sur un sol léger (sableux). Les sites de compostage permanents doivent respecter des exigences relatives au choix de l’emplacement semblables à celles qui s’appliquent aux installations d’entreposage de fumier en ce qui a trait aux voisins, aux puits, à l’eau, etc.

En plus de trouver un site convenable pour le compostage, il est également primordial de trouver des sites convenables pour le séchage et l’entreposage du compost mûr. Il peut être nécessaire de couvrir les installations et de mettre en place des mesures de maîtrise des eaux de ruissellement.

Pour plus d’information sur le choix d’un site de compostage au champ, voir la fiche technique du MAAARO, Stockage temporaire au champ de matières prescrites ou fumiers solides, commande no 05-010.

Systèmes de compostage

La conception du système de compostage peut varier en fonction de la situation. La contribution d’ingénieurs locaux et de personnes offrant une expertise en méthodes de compostage peut être utile au niveau de la conception et de la planification.

Les méthodes de compostage et la nature du matériel et des structures utilisés sont très variables. Voici un aperçu des différentes méthodes :

  1. Compostage en andain ou en tas – retournement
  2. Compostage en andain ou en tas – aération active
  3. Compostage en andain ou en tas – aération passive
  4. Compostage en andain ou en tas – tas statique
  5. Compostage en contenants
  6. Vermicompostage

Pour réussir son compost, on doit posséder des aptitudes à la gestion, lesquelles s’amélioreront avec l’expérience. Les responsables du compostage devraient visiter des installations semblables aux leurs et s’échanger des trucs de manière à apprendre de leurs erreurs. Dans la mesure du possible, composter d’abord à petite échelle et ne prendre de l’expansion que progressivement.

Définitions

  • Le compostage en andain ou en tas est la méthode la plus courante à la ferme. Les tas sont normalement réservés aux petites quantités de fumier. Les andains permettent de composter des quantités de fumier plus grandes. Ils sont de forme géométrique, de manière à permettre à l’air de circuler dans le compost. Les andains ont normalement 2–4 m de large et 2–3 m de haut au début du processus. La taille des andains est fonction des dimensions du matériel servant au retournement du compost. Les andains plus gros compliquent la circulation d’air, à moins qu’ils ne soient aérés.
  • On parle d’aération passive quand l’aération repose uniquement sur la circulation d’air naturelle qui fait entrer l’air dans l’andain et l’en fait ressortir. L’air pénètre difficilement sur plus de 1–2 m dans la matière compostée. Cette distance diminue si les matières sont mouillées et si elles sont à faible porosité (p. ex. celles qui sont hachées finement).
  • L’aération active suppose l’intervention d’un système mécanique (p. ex. des ventilateurs) qui forcent l’air à pénétrer dans l’andain ou l’extraient de celui-ci. Il s’agit habituellement de systèmes où des ventilateurs sont raccordés à des tuyaux perforés (p. ex. des tuyaux de drainage de 4 po) sous le centre de l’andain.
  • Le retournement s’entend de l’agitation mécanique et du mélange des matières mises en andains ou en tas, le mélange se faisant depuis la surface vers le cœur de l’andain. Le retournement ajoute aussi de l’air à l’andain et permet de maîtriser la teneur en eau du compost. Le retournement peut se faire à l’aide du tracteur-pelle ou d’appareils spécialement conçus pour le retournement du compost.

Méthodes de compostage

Compostage en andain ou en tas – retournement

Il y a plusieurs avantages à retourner l’andain de compost. Un bon retournement garantit un mélange uniforme des matières premières dans tout l’andain. Cette opération réduit les risques de points chauds, soumis à la surchauffe ou à une accumulation de matières à forte teneur en eau qui compromettent l’activité microbienne. La fréquence du retournement est fonction de l’évolution des teneurs en eau et des températures.

La teneur en eau de l’andain décroît habituellement après le retournement. Si le compost s’est trop asséché, il est possible d’y ajouter de l’eau au moment du retournement afin d’accroître la teneur en eau de l’andain et de stimuler du coup l’activité des microorganismes responsables du compostage. Le retournement introduit des espaces d’air et de l’oxygène dans l’andain.

Il est conseillé de retourner l’andain périodiquement durant les 2–3 premières semaines de compostage de manière à atteindre et à maintenir pendant 15 jours des températures supérieures à 55 ºC. On reconnaît cette température comme étant celle qui assure la destruction de la plupart des agents pathogènes et des graines de mauvaises herbes.

Photo montrant un épandeur en train de former un andain de compost.

Figure 2. Épandeur de fumier formant un andain de compost.

Un bon retournement permet de déplacer les matières de la surface vers le milieu de l’andain. Cette façon de procéder augmente les chances que toutes les matières comprises dans l’andain soient exposées à des températures suffisamment élevées pour détruire les agents pathogènes et les graines adventices. Si l’on ne mélange pas suffisamment les matières, certaines d’entre elles resteront à la surface, ce qui peut avoir pour effet de contaminer à nouveau les matières déjà traitées à la chaleur à l’intérieur de l’andain et d’accroître la survie des organismes pathogènes.

Après le retournement du compost, la température de celui-ci augmente par suite de l’oxygénation qui stimule l’activité microbienne. La température s’élèvera rapidement dans les quelques heures suivant le retournement pour ensuite s’abaisser lentement. Les niveaux d’oxygène augmenteront immédiatement après le retournement puis diminueront pour se stabiliser en 1–2 heures.

Photo d'un retourneur d'andain en action et de l'air chaud et humide qui s'échappe de l'andain retourné.

Figure 3. Air chaud et humide s’échappant d’un andain de compost après son retournement.

Pour maintenir une activité microbienne optimale, il faut veiller à ce que la teneur en eau du compost soit elle aussi optimale. Si le compost est trop mouillé, le retournement mélangera les matières, augmentera l’aération de l’andain, ce qui stimulera l’élévation des températures et augmentera l’évaporation. Si le retournement est trop fréquent, le compost risque de trop s’assécher. L’été, l’évaporation peut aussi se produire et assécher le compost sous le niveau optimal. Quand le compost est trop sec, il est possible de le réhydrater durant le retournement.

Il est important de donner une forme triangulaire à l’andain pour que l’eau de pluie s’écoule à sa surface plus facilement. Durant les mois plus secs, le sommet de l’andain peut être plus aplati ou même comporter un léger renfoncement pour permettre l’absorption de l’eau de pluie. Un bon moyen d’empêcher l’andain de devenir détrempé par l’eau de pluie est de le recouvrir d’une membrane semi-perméable durant les périodes de faible évaporation. Les membranes de recouvrement doivent être faites d’une matière qui permet l’infiltration d’oxygène et la libération de dioxyde de carbone, l’évaporation de l’eau et d’autres gaz. Les toiles géotextiles comptent parmi les matériaux fréquemment utilisés.

Les andains doivent être dimensionnés en fonction du matériel utilisé pour le retournement. En règle générale, la hauteur des andains ne doit pas dépasser 2,5 m (8 pi) et leur largeur, 3,6 m (12 pi). Plus les andains sont gros, plus la circulation d’air est difficile. Laisser suffisamment d’espace entre les andains pour permettre le déplacement de la machinerie servant au retournement. Veiller également à l’accessibilité du matériel de lutte contre les incendies pour parer à l’éventualité d’une inflammation spontanée ou d’une autre forme d’incendie.

Deux andains sont vus côte à côte, celui du devant étant recouvert d'une toile semi-perméable.

Figure 4. Deux andains de compost, celui à l’avant étant recouvert d’une toile semi-perméable.

Voici le matériel qui peut être utilisé pour retourner les andains :

  • tracteur-pelle;
  • tracteur avec épandeur et tracteur-pelle;
  • tracteur avec retourneur d’andain.

Le tracteur-pelle est le système le plus simple pour la plupart des petites exploitations agricoles. La pelle sert à soulever et à retourner l’andain à côté de l’andain existant. Ce système présente souvent l’inconvénient de ne pas bien mélanger le compost. Les mottes ne sont pas brisées, ce qui nuit à l’aération. Il arrive aussi que la partie extérieure de l’andain existant ne soit pas retournée vers le milieu du nouvel andain, ce qui compromet la destruction des organismes pathogènes. L’utilisation d’un tracteur-pelle peut représenter des coûts de main-d’oeuvre important, l’opération étant plus longue à réaliser si les quantités de compost sont importantes. Ce type de matériel exige passablement d’espace, ce qui peut obliger à aligner les andains les uns après les autres plutôt que de les former côte à côte.

Le tracteurpelle conjugué à un deuxième tracteur doté d’un épandeur à fumier peut être utilisé pour mieux mélanger et aérer le compost. Le chargeur remplit l’épandeur, qui sert à décharger les matières destinées à former le nouvel andain. Les principaux inconvénients tiennent aux coùts supplémentaires engagés au titre du matériel et de la main-d’œuvre, de même qu’au risque qui demeure de voir des organismes pathogènes transférés vers l’extérieur de l’andain.

L’idéal est d’utiliser un retourneur d’andain conçu pour retourner les andains efficacement en faisant en sorte de déplacer vers l’intérieur du nouvel andain les matières se trouvant à la surface de l’ancien. Certains retourneurs d’andain comportent des accessoires livrés en option qui permettent, en une seule opération, d’ajouter de l’eau au compost ou de soulever et de replacer les membranes qui recouvrent l’andain. Les retourneurs d’andain peuvent retourner le compost dix fois plus rapidement que ne le ferait un système reposant sur l’utilisation seule du tracteur-pelle. Le principal inconvénient du retourneur d’andain est son coût, auquel peuvent s’ajouter les coùts des modifications à apporter à la transmission du tracteur pour permettre une plus grande puissance à des vitesses très lentes.

Prendre soin de ne pas retourner l’andain trop fréquemment. Comme le retournement a tendance à briser mécaniquement les particules de sol, un retournement trop fréquent risque de donner des particules trop fines, ce qui réduit la porosité et les déplacements d’air naturels dans l’andain. Un retournement fréquent risque aussi d’augmenter les pertes d’azote.

Quand le compost est utilisé à la ferme et qu’il n’y a pas de limite au temps dont on dispose pour finir le compost, la fréquence de retournement doit être étudiée. Les retournements fréquents réduisent le temps nécessaire à la maturation du compost et créent des conditions propices à la destruction rapide des organismes pathogènes et à la stabilisation des éléments nutritifs, mais ils augmentent aussi dramatiquement les coûts. Il s’agit de soupeser l’objectif du compostage et les coûts de retournement de manière à obtenir du compost économique.

Compostage en andain ou en tas – aération active, tas statique

L’aération active des andains demande des efforts de conception plus grands et s’assortit généralement de coûts plus élevés que le système de retournement des andains. Le plus souvent, des tuyaux d’aération sont disposés bout à bout sous toute la longueur de l’andain, les trous devant être assez gros pour assurer une bonne circulation d’air. Les tuyaux et la portion médiane de la base de l’andain sont recouverts d’une matière poreuse comme des copeaux de bois. On forme ensuite l’andain au-dessus du lit d’aération. La clé de la réussite dans ce type de système consiste à bien mélanger au départ les matières premières et à créer des conditions d’humidité optimales étant donné que les andains ne sont habituellement pas retournés (ce qui par conséquent ne perturbe pas le système d’aération). Des ventilateurs sont raccordés aux tuyaux de ventilation et l’air est forcé dans l’andain (pression positive) ou aspiré hors du tuyau (pression négative). Lorsque la pression négative est utilisée, des biofiltres peuvent être nécessaires pour retirer les odeurs de l’air d’extraction. Les andains qui sont aérés doivent être recouverts d’un matériau isolant si l’on veut que la température de la matière s’élève suffisamment en surface. Ce matériau de recouvrement est souvent une couche de 15–30 cm (6–12 po) de paille ou de compost mûr répartie sur toute la surface de l’andain.

Ce système peut aussi prendre la forme d’un andain constitué au-dessus d’une plate-forme bétonnée qui intègre sur toute sa longueur un plancher ventilé et un caisson d’air. Les systèmes de ce genre réduisent les problèmes que pose l’installation des tuyaux d’aération au moment de la formation de l’andain et permettent de retourner le compost et, ainsi, de mieux le mélanger et de mieux gérer la température et l’humidité. Selon la façon dont il est conçu, le système d’aération peut être mécanique ou passif.

Les andains aérés peuvent être soit de longs andains simples, longs et étroits, soit des andains mis côte à côte pour former un tas continu. La conception est particulièrement importante pour assurer une bonne circulation d’air.

Compostage en andain ou en tas – aération passive, tas statique

Le système d’andainage à aération passive suppose l’installation de tuyaux d’aération dans ou sous le tas de compost. Les matières premières sont habituellement mises en tas sur un lit de matériaux grossiers comme des copeaux de bois et/ou des tuyaux perforés afin d’améliorer l’aération. On laisse l’air circuler passivement dans les tuyaux et la couche de matériaux grossiers qui se trouve sous le tas.

Ce système assure une meilleure aération que les tas statiques et peut permettre d’obtenir des températures plus élevées, mais il peut souffrir de bon nombre des mêmes problèmes, surtout si les matières n’ont pas été bien mélangées ou que le ratio C:N ou le taux d’humidité laisse à désirer. Les tuyaux perforés rendent difficile le retournement du tas qui permettrait de remédier à des problèmes comme les points chauds. Ce système ne donne donc pas une qualité de compost uniforme dans tout le tas.

Compostage en andain ou en tas – tas statique, sans aération

Ce système réclame très peu de soins. Il consiste à mettre les matières en tas et à ne plus y toucher. Même s’il s’agit du système de compostage le plus simple et le moins coûteux, il est aussi celui qui peut poser le plus de problèmes et qui risque de produire la moins bonne qualité de compost.

Si l’andain n’est pas retourné, il devient très important que les matières premières soient mélangées uniformément et que la teneur en eau du compost soit optimale. Il doit y avoir suffisamment de vides (porosité) dans les matières pour permettre à l’air de pénétrer l’andain. L’eau est libérée au fur et à mesure que les matières premières se décomposent, mais si la circulation d’air est déficiente, cette eau se retrouve au fond du tas, où il règne alors des conditions anaérobies. Ce problème se trouve amplifié en l’absence d’une membrane destinée à protéger le compost des eaux de pluie. Par temps chaud et sec, la couche superficielle de l’andain peut devenir trop sèche pour permettre aux microorganismes de remplir efficacement leur rôle. Le retournement du tas permettrait de mélanger les matières et d’uniformiser la teneur en eau dans l’andain.

Souvent, dans les andains qui ne sont pas retournés et qui ne bénéficient pas de systèmes d’aération mécanique, l’élévation de température n’est pas suffisante pour détruire les microoganismes pathogènes et les graines de mauvaises herbes. Ce fait s’accentue davantage dans les zones anaérobies au cœur de l’andain, de même qu’à la surface de celui-ci, où les températures sont bien en deçà de la température requise pour détruire les agents pathogènes (55 ºC).

Les tas ne doivent pas être trop gros, sinon, ils risquent de nuire à la circulation d’air passive, car celle-ci fait pénétrer l’air sur tout au plus 1–2 m dans les matières (selon la porosité et le type de matière) à composter.

Quand le milieu devient anaérobie, le compost risque de dégager des odeurs gênantes, surtout au moment où il est chargé ou remué. Si le compost est saturé, l’eau peut s’échapper de l’andain et ruisseller à la surface ou créer des problèmes de lessivage.

Compostage en contenants

Le compostage en contenants peut se faire suivant différentes méthodes. Ce sont les systèmes qui s’assortissent du plus grand nombre d’exigences au niveau de la conception. Ces systèmes vont des canaux de béton dotés de mélangeurs mécaniques à tambours métalliques rotatifs. Bon nombre sont à écoulement continu et conçus pour des exploitations de compostage commerciales de grande envergure. Souvent, ils sont abrités par des bâtiments conçus à cette fin. Leurs inconvénients tiennent aux coûts initiaux élevés et à la gestion constante qu’ils réclament. Ils sont habituellement utilisés pour des systèmes de compostage à haut volume ou centraux et exigent un niveau d’entretien plus élevé que les autres systèmes abordés ici. Certains modèles utilisent des canaux de béton rectangulaires qui peuvent être dotés de planchers aérés et qui permettent le retournement du compost au moyen de retourneurs d’andain suspendus à des rails en hauteur. Sur certaines fermes, on trouve aussi des systèmes qui utilisent des canaux multiples et des tracteurs-pelles pour retourner et déplacer les matières d’un canal à un autre.

La photo montre un petit système de compostage en contenants où un canal est surmonté d'un retourneur.

Figure 5. Petit système de compostage en contenants avec retourneur dans un canal.

Les systèmes de compostage en contenants les plus simples utilisent de petites cellules de bois ou parfois de béton qui permettent de retourner le compost de temps à autre et qui utilisent l’aération passive provenant des côtés ou du fond de la cellule. Ces systèmes peuvent être abrités par une structure dotée d’un toit. On trouve une description type de l’une de ces cellules de compostage dans la fiche technique du MAAARO, Le compostage à la ferme des cadavres de bétail et de volaille, commande no 03-084.

Vermicompostage

Le vermicompostage, ou lombricompostage, s’entend du compostage réalisé par des vers. Les espèces les plus couramment utilisées pour ce type de compostage sont Eisenia foetida et Lumbricus rubellus, aussi parfois appelé « ver rouge du marécage ». On ajoute ces vers aux matières premières pour faciliter la décomposition de la matière organique en turricules. Ce type de compostage ne permet pas d’atteindre de hautes températures, mais il semble, selon les travaux de recherche réalisés, qu’il permette quand même d’obtenir une bonne destruction des agents pathogènes et des graines de mauvaises herbes.

Comparaison des méthodes de compostage

La forme de compostage qui utilise des tas statiques risque d’être plus problématique que les autres. Les systèmes de compostage en contenants s’assortissent de plus grandes exigences de gestion et de conception et sont souvent trop coûteux pour les installations de compostage types que l’on retrouve sur les fermes. Les systèmes les plus pratiques pour le compostage à la ferme sont habituellement les systèmes avec andains qu’on retourne, les tas aérés ou les cellules aérées.

Le compostage en andain avec retournement du compost nécessite plus de travail que les tas aérés et peut même obliger à des opérations quotidiennes pendant la phase active. Les charges d’exploitation aussi sont plus élevées qu’avec les tas aérés, selon le matériel disponible et la fréquence de retournement. Les tas aérés nécessitent moins de superficie et s’accompagnent généralement de moins grandes pertes d’azote que le compostage en andain. Les tas aérés peuvent être installés dans des bâtiments afin de réduire l’influence du climat. La conception et l’entretien des systèmes de circulation d’air, la gestion des odeurs qui peuvent se dégager du compost et la nécessité de bien mélanger les matières et d’obtenir dès le départ un bon ratio C:N sont les défis à relever dans le cas des tas aérés. Les systèmes avec aération exigent par ailleurs une source d’énergie tandis que les andains peuvent se trouver dans des lieux éloignés de la ferme.

Phases du compostage

Le compostage comporte trois phases :

  1. Phase active ou thermophile – C’est la phase où la décomposition des matières se produit le plus rapidement. Une fois que les matières sont mélangées et mises en tas, les températures s’élèvent (au-dessus de 45 ºC). La décomposition est alors assurée par des organismes thermophiles, aérobies, dont des bactéries, des actinomycètes, des champignons et des protozoaires.

    Les microorganismes utilisent de l’oxygène pour consommer les matières premières et produire du dioxyde de carbone. Si les températures et les teneurs en eau sont en dehors des fourchettes optimales (40–60 ºC et 50–60 % d’eau), ou si les concentrations d’oxygène sont faibles, l’activité biologique se trouvera réduite. Par ailleurs, de fortes teneurs en eau abaissent la concentration d’oxygène, tandis que de faibles concentrations en eau amènent une trop grande élévation de la température.

    La durée de la phase active dépend des matières, des températures ambiantes et de la méthode de compostage. Les systèmes de compostage en contenants avec retournement et aération du compost peuvent accélérer le processus. La phase active peut durer : 1–4 mois si l’andain est retourné fréquemment; 4–8 mois si les retournements sont moins fréquents; et 6–24 mois dans le cas du compostage passif sans retournement ni aération active.

  2. Phase de séchage ou mésophile – Après la phase thermophile, la plupart des matières se seront décomposées et ne présenteront plus leur forme initiale. Les températures se stabilisent (habituellement sous les 40 ºC) même après le retournement du tas. Au cours de cette phase, les populations de microorganismes sont remplacées par d’autres qui préfèrent des températures plus basses. Il n’est plus nécessaire de retourner le compost, mais celui-ci doit rester aérobie. Au cours de la phase de séchage, le compost n’est pas encore prêt à être utilisé. Il présente encore de fortes concentrations d’acides organiques, des ratios C:N élevés, des valeurs de pH extrêmes ou des teneurs en sel élevées, autant de caractéristiques qui peuvent endommager ou faire mourir les plants. La phase de séchage peut durer jusqu’à une année, bien qu’elle dure généralement moins de 3 mois.

  3. Maturation – Le compost a besoin de temps pour mûrir en entrepôt. Le degré de maturation correspond au degré d’humification, ou de conversion de la matière organique en humus, une matière résistante à la décomposition bactérienne. Plusieurs tests permettent de mesurer le degré de maturité du compost. On peut avoir recours à des analyses de laboratoire ou à des essais de germination à l’aide de graines de laitue ou de cresson. Si le compost n’est pas prêt, il endommagera les graines en germination et fera mourir les plants. Pendant la phase de maturation, la dimension du tas de compost est moins importante que durant les phases actives ou de séchage. On peut attendre tout le temps voulu pour déplacer le compost de l’aire d’entreposage à la zone d’utilisation, puis l’utiliser le plus tôt possible.

Surveillance et tenue de dossiers

La qualité du compost dépend de sa composition initiale et de l’aptitude de l’exploitant à surveiller son évolution et à y réagir au fur et à mesure. De nombreux exploitants disent d’ailleurs que le compostage est un art. De bons dossiers peuvent être utiles pour améliorer la qualité du compost. Il est important de garder en dossier de l’information sur les matières premières compostées, les ratios C:N et les teneurs en eau approximatives au début du compostage.

Les dossiers doivent aussi indiquer quand le compost a été retourné et les conditions dans lesquelles il l’a été. Il faut aussi faire des relevés de la température à intervalles réguliers. Certains modes opératoires normalisés exigent de noter la température quotidiennement durant la phase active, afin de veiller à ce que la températures voulue soit atteinte. Il est recommandé d’utiliser un thermomètre gradué de 0–80 ºC qui peut être enfoncé jusqu’à 1 m (3 pi), et de l’insérer au centre du tas en plusieurs endroits à chaque lecture. Noter aussi les teneurs en eau et les odeurs qui peuvent se dégager. De mauvaises odeurs peuvent indiquer des conditions anaérobies ou un manque d’oxygène. Des odeurs d’ammoniac peuvent être le signe d’une teneur en azote élevée (d’un déséquilibre C:N) et de la nécessité d’enrichir le mélange en matières carbonées.

Des carottages et des dossiers supplémentaires peuvent être nécessaires quand des permis de compostage sont exigés, notamment quand des matières de source non agricole sont ajoutées ou que l’on vend le compost comme amendement de sol ou fertilisant.

Pour plus d’information sur le compostage


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