Mesure de la biodégradabilité des déchets et des composts par respirométrie. Applications opérationnelles

The development of tools to determine accurately the organic wastes biodegradability, before, during and after their composting treatment, is a major challenge in order to - define the initial compostability of organic wastes and the composting process parameters for their treatment, - follow and optimise the composting process on the organic matter biostabilisation point of view, - provide biostabilisation indicators for composts. A dynamic respirometric method, using several liters of non-pretreated solid material in controlled conditions of aeration, temperature and moisture, was applied in order to characterise and compare the biodegradability of 9 organic wastes (sludge, green wastes, grape cake, pretreated municipal wastes, solid fraction from slurry centrifugation). Biodegradability was compared on one hand relating to the total amount of biodegradable organic matter within the studied wastes, and on the other hand relating to the biodegradation kinetics. In the purpose of an operational use, the respirometric results were also interpreted in order to define the best composting process conditions. For 3 of the 9 previous wastes, the residual biodegradability during and/or at the end of their composting treatment was also determined. The comparison between the residual biodegradability variation during composting and the biodegradation kinetics obtained by the respirometric characterisation of waste before its treatment, allowed the identification of composting process defaults and then its optimisation. The determination of biological stability of composts thanks to this respirometric method should be further investigated, in particular to determine absolute values validated for all products and function of their agronomic uses. / Le développement d'outils de mesure de la biodégradabilité des matrices organiques solides avant, pendant et après leur traitement par compostage, est un enjeu majeur afin notamment de : - mieux définir la « compostabilité » initiale des déchets et les conditions de process de compostage à leur appliquer, - suivre et optimiser les procédés de compostage du point de vue de leur capacité à stabiliser la matière organique, - disposer d'indicateurs de stabilisation biologique des composts. Une méthode respirométrique dynamique permettant d'étudier plusieurs litres de matrice solide non prétraitée en conditions contrôlées d'aération, de température et d'humidité, est appliquée pour caractériser et comparer la biodégradabilité de neuf déchets organiques frais (mélanges de boues / structurant, déchets verts, marcs de raisin, ordures ménagères prétraitées, refus de centrifugation de lisier). La biodégradabilité de ces divers déchets est comparée en termes de quantité totale de matière organique biodégradable présente ainsi qu'en termes de cinétiques de biodégradation. Différents paramètres d'interprétation des courbes respirométriques obtenues sont proposés et des exemples d'usages potentiels de ces paramètres par les opérationnels du compostage sont identifiés relativement à la définition des conditions de process à appliquer aux déchets ainsi caractérisés. Pour trois de ces déchets, la biodégradabilité résiduelle en cours et/ou en aval de leur traitement par compostage est également déterminée à l'aide de la méthode respirométrique choisie. La comparaison de la biodégradabiltié résiduelle en cours de compostage avec les cinétiques de biodégradation obtenues lors de la caractérisation respirométrique du déchet avant son traitement permet d'identifier des défauts de gestion dans le process de compostage et donc d'optimiser ce dernier. La détermination de la stabilité, biologique des composts à l'aide de l'outil appliqué reste à investiguer notamment en vue de fixer des seuils « absolus » validés pour tous les produits et fonction de leur usage agronomique.