Compostage et Bio méthanisation (Souss Massa)

Compostage et Bio méthanisation (Souss Massa)

Compostage et Bio méthanisation

Pour la valorisation agronomique et énergétique des déchets agricoles organiques dans le Souss Massa

Azim Khalid (INRA-CRRA d’Agadir) et Pr Soudi Brahim (IAV-DERN)

 

La région du Souss Massa Drâa est une région d’agriculture intensive, notamment dans l’activité horticole. Celle-ci génère des quantités importantes de déchets organiques et inorganiques. Les sous-produits végétaux sont estimés à 406.045 tonnes/an (ORMVA/Souss Massa Drâa, 2009) et sont soumis à une gestion anarchique avec la création des décharges sauvages dans la région ce qui conduit à une dégradation du paysage mais aussi une probable pollution des eaux, de l’air, ainsi que des nuisances olfactives. Il s’agit également d’une perte considérable de matière organique pour les sols. La bonne gestion de ces déchets serait donc un bon moyen de résolution de la problématique d’appauvrissement des sols en matières organiques. Des moyens et méthodes ont été mis en place pour la gestion de ces déchets et leur valorisation, et ce, à travers par exemple la production de biogaz et aussi le compostage. Cependant, ce mode de valorisation peut lui-même entrainer d’autres problèmes environnementaux si certaines normes ne sont pas respectées.

 

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Impact environnemental des déchets agricoles organiques

La production de déchets agricoles entraine des problèmes environnementaux plus ou moins importants en fonction des quantités produites et du mode de gestion de ces déchets. Ces  problèmes sont succinctement développés ci-après :

 

a/ Problèmes sanitaires

Ils sont généralement dus à l’accumulation des déchets près des lieux d’habitation, des exploitations et des loges des animaux. Ces tas sont des lieux de développement et de dissémination des agents pathogènes, surtout lors de leur transport. Le fumier et les déchets végétaux sont aussi  des milieux de vie pour des germes pathogènes, notamment les bactéries, connues pour être des agents pathogènes humains comprennent certaines souches d’E.coli, Salmonella spp, Listeria, Streptococcus spp, Campylobacter spp, Clostridium spp.

A souligner aussi que les déchets agricoles, surtout le fumier sont riches en quelques métaux lourds tels que le zinc, le cuivre,… qui peuvent se retrouver dans des eaux de consommation en cas de mauvaise gestion (toxicité pour l’homme).

Les problèmes d’ordre phytosanitaire résident dans le fait que les déchets de culture peuvent contenir des graines de mauvaises herbes et des œufs d’insectes nuisibles pour les cultures. Ces déchets sont aussi souvent vendus et particulièrement pendant les années sèches comme aliments de bétail. Cette pratique engendre des risques majeurs :

  • intoxication du bétail par les résidus de pesticides qui peuvent être transférés dans les produits laitiers ;
  • L’intrusion d’autres objets indésirables (ficelles par exemple) dans les déchets verts et le risque de leur passage dans le tube digestif des animaux ;
  • La dissémination des pathogènes à travers l’épandage du fumier

 

b/ La pollution de l’eau, air et sol

La pollution des eaux due aux déchets agricoles est généralement due aux nitrates et au phosphore qui sont emportés généralement après les pluies, à cause du ruissellement. Il en résulte une contamination des eaux superficielles et/ou souterraines et le phénomène d’eutrophisation. L’azote présent principalement dans les déchets, surtout le fumier, est lixivié dans les profondeurs du sol jusqu’à atteindre la nappe.

Les tas formés par ces déchets et les conditions physico-chimiques sont favorables à une activité biologique importante qui entraine  une émanation d’odeurs nauséabondes plus ou moins importante dans les zones avoisinantes, et une émission de gaz dans l’atmosphère comme l’ammoniac le méthane, le dioxyde de carbone et autres.

Par ailleurs, la présence dans les déchets végétaux et le fumier de substances telles que les composés traces organiques provenant des résidus de pesticides et autres traitements phytosanitaires peuvent entrainer une pollution des sols.

 

Importances des gisements

Les déchets agricoles, d’élevage et horticoles sont généralement constitués de : déjections animales et résidus de culture qui ne sont pas utilisés. Ces résidus de culture peuvent encore être appelés sous-produits végétaux. Ce sont aussi les rejets issus des tris de ces fruits et légumes, et les invendus. A noter que ce sont les cultures maraîchères et en particulier celles pratiquées sous abri – serre qui génèrent des quantités importantes de déchets.

 

Tableau 1: Gisement des déchets agricoles végétaux dans la région du Souss Massa en 2011

Vocation Mode de culture Cultures Moyennes déchets en Tonnes Sous totaux
MARAICHAGE PRIMEURS SOUS ABRIS Tomate 433.156,2 516.886,95
Poivron 15.492,1
Melon 3.125,5
Concombre 2.933,0
Piment fort 1.250,0
H. Vert 2.796,8
Courgette 871,0
Autres 7.080,5
PLEIN CHAMP Tomate 3.276,0
Poivron 1.928,0
P.de terre 790,0
Courgette 6.624,0
Piment fort 382,2
Carotte 685,3
Navet 336,5
Asperge 4.220,0
Petit pois 1.071,7
Haricot Vert 960,4
Melon 120,0
Autres 29.787,9
AGRUMES Agrumes 438.529,00
Total estimé des déchets agricoles organiques générés (tonnes) 955.415,95

 

Mode de gestion et de valorisation

Les méthodes de gestion des déchets sont les différents moyens d’élimination, de traitement et de valorisation des déchets agricoles produits, notamment :

  • La bio méthanisation
  • Le compostage (suscite l’intérêt de la profession)
  • La mise en décharge (largement pratiqué dans la région)
  • Le séchage et l’incinération sous contrôle
  • La valorisation à travers l’alimentation animale.

 

a/ Méthanisation

La valorisation de près de 900 000 tonnes de déchets produits par année dans la région du Souss Massa pourrait passer par la production de biogaz pour l’autoconsommation sur ferme, et de ce fait, réduire la facture de l’électricité. En effet,  Keymer  en  2008 a défini une valeur de 60m3/tonne de matières fraiches pour la production de biogaz (tableau 2) à partir des déchets organiques des  cultures maraichères et du bananier, tandis que Ouhammi et Rherhibla 2010,  affirment qu’une tonne de matière fraiche et de fumier d’ovins contribuera à produire 40 m3 de biogaz.

 

Tableau 2: Potentiel de biogaz  par types de déchets dans la région du Souss Massa Drâa selon la méthode IFSA (2010)

Nature de déchet Rendement de biogaz en m3/tonne de Matière Fraiche Potentiel de biogaz total /type de déchets en m3
Déchets de bananier 60 877.076,64
Déchets de tomates 60 26 105.052,00
Fumier 40 78.120,00
Déchets d’agrumes 60 26 311.740,00
Total du potentiel de biogaz en m3/an 52 416.792,00

 

Sachant que 1m3 de biogaz contribuerait à produire 9,7KWh d’électricité,  les capacités de production d’énergie électrique pour la région du Souss Massa à partir des déchets horticoles s’élèvent donc à 52 416 792 KWh, soit 52,42 GWh.

Une autre étude plus détaillé a été réalisée par l’IFAS pour le compte de la GIZ en 2010, et qui a fait ressortir un gisement – à partir des résidus organiques agricoles (végétaaux et animaaux) en plus de ceux des céréales dans le Souss Massa et la province d’Essaouira – estimé à plus de 1200 GWh.

 

b/ Compostage

Le compostage est le processus biologique de conversion, par fermentation aérobie, de matières fraiches en un produit stabilisé, hygiénique, semblable à un terreau.  Le processus aboutit à la production du compost, amendement organique riches en humus qui constitue 75 à 90% de la matière sèche finale. Trois paramètres essentiels doivent être maitrisés pour garantir un bon démarrage de compostage : le rapport C/N, l’humidité du mélange et la taille des particules. L’aération, la température et le pH sont aussi des paramètres très intéressants pour l’ensemble du processus de compostage. Il existe différentes méthodes de compostage, le choix étant dicté par la nature de la matière première, la plateforme disponible et les conditions climatiques.

 

Les principales méthodes du compostage

  • Compostage en andain
    • Andains retournés
    • Andains statiques (classique/lombricompostage)
    • Andains statiques à aération forcée
      • Aération positive (souffleur)
      • Aération négative (extracteur)
    • Compostage en récipient clos
      • Compostage en casier
      • Conteneurs transportables
      • Tambour rotatif (industriel)

 

Valorisation agronomique du compost

La valeur agronomique du compost peut être définie comme l’aptitude du compost à améliorer la fertilité des sols.  Sa richesse en éléments nutritifs pour la plante, sa capacité pour l’amélioration des propriétés du sol font de lui un très bon amendement et engrais organiques. En ce qui concerne l’activité biologique dans le sol, le compost constitue, en association avec un bon travail du sol, un bon moyen de lutte contre les nématodes. Lors des apports de matière organiques au sol, les organismes antagonistes aux nématodes peuvent devenir plus abondants. De plus, certains acides organiques issus de la décomposition de la matière organique sont toxiques pour ces phytoparasites.

Par ailleurs, le total des déchets produits dans la région du Souss-Massa, constituerait une valeur agronomique d’environ 4.000 tonnes d’engrais azoté par an, 1.000 tonnes de phosphore et 9.200 tonnes de potassium par an.

Ainsi, la restitution raisonnée des déchets horticoles pour la fertilisation des terres de la région du Souss Massa au lieu de l’achat des engrais constituerait un bénéfice de plus 300 millions de Dh par an.

 

Macroéléments Prix moyen des engrais purs en Dh/kg Valeur économique totale des engrais des déchets en KDh
Azote(N) 12,47 199 520,00
Phosphore(P) 10,62 10 620,00
Potassium(K) 9,88 90 896,00
Total valeur économique à gagner 301 036,00

 

Valorisation énergétique du compost

Le compostage est un processus qui dégage de la chaleur suite à l’activité microbienne. Les excédents de cette chaleur perdue peuvent être retenus grâce à un système de récupération. Certains chercheurs rapportent qu’un tas d’environ 25 tonnes de broyat dont la température moyenne interne était de 65°C a permis d’élever de 12°C à 45,5°C une quantité de 22.473 litres d’eau en 225 jours. L’énergie fournie était donc de 1.659 kWh avec une puissance de 12,3 W/tonne.  La récupération de cette chaleur pourrait servir par ailleurs à la production agricole en chauffant les serres surtout en période froides de novembre à janvier entre 4h00 et 8h00 du matin dans la région du Souss Massa. Cependant, le rendement est fonction de la nature des matières premières. Ainsi, on peut obtenir un rendement de 34,4% de l’énergie d’un fumier de poulet composté dans un fermenteur, contre 12,6% pour le fumier de bovin.

 

Valorisation environnementale du compost

Déjà par le fait de la gestion optimale et la valorisation des déchets organiques, le compostage est une méthode qui a une influence très positive sur l’environnement. Il permet, en effet, une diminution considérable des gisements des déchets solides mais aussi une baisse des besoins en fertilisants chimiques. Dans l’objectif de la conservation des ressources naturelles, le compost permet la remise en état des sols qui ont subi des dégradations en rétablissant leur fertilité par l’amélioration des propriétés et aussi la végétalisation de certains sites comme les carrières.