Terreautage - Andain retourné
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Technologie
Andain retourné
Date de lancement dans le marché
Le compostage est une ancienne technologie. Certes, on utilisait déjà dans les années 1930 de l’équipement agricole pour retourner le compost, mais l’équipement conçu spécialement à cette fin a fait son apparition dans les années 1970.
Maturité de la technologie
La technologie est disponible à l’échelle commerciale. La méthode de compostage la plus souvent utilisée sur la ferme est l’andain retourné.
Type d’énergie pouvant être produit
Aucune énergie ne peut être captée d’un système d’andains retournés.
Applications typiques
Cette technologie convient aux exploitations agricoles qui ne peuvent pas utiliser efficacement tous les éléments nutritifs du fumier qu’elles génèrent, aux exploitations agricoles biologiques qui doivent produire du compost et à celles où l’épandage de fumier à l’état naturel est interdit.
Récupération des coûts et avantages
La production sur la ferme d’un compost commercialisable qui permet aux exploitations agricoles de vendre les éléments nutritifs du fumier constitue l’avantage le plus important du compostage de déchets agricoles. La réduction du volume des déchets organiques produits par l’exploitation agricole figure aussi parmi les avantages, en plus d’améliorer sa capacité de les traiter et de les stocker. La stabilisation des éléments nutritifs pendant le compostage réduit également les risques pour l’environnement qui suivent leur épandage sur le sol.
Le compostage produit un conditionneur de sol qui favorise la croissance des plantes et qui réduit la nécessité de recourir à des fertilisants et des pesticides. L’utilisation de compost est une pratique généralement acceptée dans les programmes de certification de l’agriculture biologique.
Les redevances sur le déversement pour le traitement des déchets non agricoles aident à compenser les coûts de traitement. On peut supposer qu’une installation de compostage bien gérée traitant 10 000 tonnes de déchets non agricoles par année pourrait récupérer ses coûts annualisés et générer un profit.
Savoir-faire, compétences et formation nécessaires pour concevoir, installer et exploiter une installation de compostage
Les exploitants d’installations de compostage doivent se familiariser avec les principes du compostage, ce qui inclut comprendre les propriétés des matières premières (particule (taille des particules, porosité), le rapport carbone-azote (C/A) et le processus de compostage même (teneur optimale en humidité, poids volumétrique, température, compostage actif, mûrissage, etc.). On peut acquérir les connaissances et les compétences nécessaires en consultant d’autres exploitants ou par l’expérience. Dans le cas des installations de plus grande envergure, il est recommandé de suivre un cours de formation sur le compostage. On trouve facilement sur Internet les coordonnées des écoles et des entreprises qui donnent des cours de formation.
Il est également recommandé de faire appel à des professionnels pour la conception et l’aménagement du site de compostage. Le soutien technique que ceux-ci fournissent peut s’étendre aux services d’appoint ou aux services de fournisseurs de technologie. Dans certains cas, une revue de la documentation peut suffire.
L’agriculteur peut généralement préparer le site. Pour les projets de compostage à grande échelle, la conception du lit incliné peut être confiée à des ingénieurs et sa construction devrait être exécutée par des entrepreneurs qualifiés.
Il faut être familier avec l’équipement de retournement et les exigences du processus de compostage décrit ci-dessus pour exploiter et maintenir des systèmes d’andains retournés.
Exigences visant l’exploitation et la maintenance
Le retournement du compost, habituellement une ou deux fois par semaine, constitue la principale exigence en matière de temps. Selon sa taille, la capacité de l’équipement servant au retournement se situe entre 50 et 500 mètres cubes par heure. Parmi les autres activités figurent le mélange des produits, la construction d’andains, le contrôle des températures ainsi que le filtrage et le mûrissage du compost final. Les besoins en maintenance visent la machine à retourner le compost et les chargeurs à godet et consistent à maintenir l’intégrité du lit de compost.
Systèmes d’exploitation de base et besoins en main-d’œuvre
Exigences concernant l’équipement. Pour les petites installations, un chargeur à godet est suffisant pour retourner les andains. Pour les plus grandes installations, il est recommandé de se procurer une machine conçue spécialement pour retourner les andains. Un broyeur pourrait s’avérer nécessaire pour réduire la taille des déchets plus gros et volumineux. Il faut aussi un outil de filtration pour produire un produit vendable.
Exigences concernant la construction. Il faut ériger un site convenant aux andains (lit imperméable, incliné afin de faciliter la collecte du percolat).
Exigences concernant la main-d’œuvre. Il faut de la main-d’œuvre pour faire fonctionner la machine à retourner le compost, ériger les andains, contrôler la température du compost et filtrer le produit final.
Le processus devrait donner un produit exempt de pathogènes, sûr et ayant des propriétés qui permettent d’améliorer la fertilité du sol.
Les installations de compostage de grande envergure qui sont efficaces exigent bon an mal an une heure de main-d’œuvre pour chaque tranche de 6 tonnes de matières premières d’arrivée ou environ un travailleur à plein temps pour chaque tranche de 10 000 tonnes. Toutefois, lorsque les volumes sont moins élevés et pour le traitement des matières après la phase active ou pour les matières légèrement putrescibles qui présentent peu de risques de mauvaises odeurs, les activités liées au compostage peuvent être considérées comme des activités de deuxième priorité et attendre, surtout durant la phase de mûrissage.
Matières premières
Exigences concernant les matières premières. Les matières premières comprennent le fumier et les agents gonflants, lesquels peuvent être de la paille, des déchets de bois, des jambes de maïs ou des résidus de jardin.
Presque tous les déchets agricoles et la plupart des déchets non agricoles d’origine végétale ou animale peuvent être compostés. Cependant, les déchets non agricoles nécessitent souvent une attention supplémentaire, car ceux-ci doivent se conformer aux règlements en matière de salubrité et d’innocuité. Généralement, un seul type de déchets organiques ne présente pas toutes les caractéristiques nécessaires à un compostage efficace. C’est pourquoi il faut une combinaison de matières premières différentes pour optimiser la teneur en humidité, la porosité et le rapport entre les éléments nutritifs. Par conséquent, des matières humides à haute teneur en azote telles que le fumier doivent être mêlées à des agents d’amendement secs et volumineux à haute teneur en carbone tels que de la paille, des déchets de bois, des jambes de maïs ou des déchets du jardin, comme il est mentionné ci-dessus.
Gestion des matières premières
La composition de certains fumiers permet d’employer la méthode des andains pour le compostage sans autre forme de traitement. Les fumiers liquides tels que le lisier de porc ou le purin d’étable nécessitent une séparation liquides-solides avant le compostage de la fraction solide. Les fumiers avicoles peuvent exiger un ajout de carbone sous forme de paille ou de déchets de bois pour réduire les émissions d’ammoniac.
La tenue de registres et des évaluations de la qualité est essentielle pour assurer un bon rapport coût-efficacité du processus de compostage et pour protéger l’environnement, notamment la tenue de divers types de registres :
Registres sur le déplacement des matières : quantité totale et saisonnière et qualité des matières premières et du produit final (matières agricoles et non agricoles, distribution ou épandage des matières compostées)
Registres sur le processus de compostage : température et fréquence des retournements
Registres sur la qualité du compost : résultats des tests de dépistage des pathogènes et des traces de métaux dans le compost (dans la plupart des cas, uniquement s’il est prévu de l’utiliser hors de la ferme)
Les paramètres de traitement, c.-à-d. habituellement uniquement la température, devraient être vérifiés tous les trois ou quatre jours durant la phase initiale de compostage. Les déplacements des matières doivent être consignés lorsqu’ils sont effectués. Les tests de qualité du compost, si celui-ci est destiné à la commercialisation, sont habituellement effectués toutes les 1 000 tonnes ou une fois par année.
Dimensions
Il n’y a pas de limites minimales ou maximales relativement au volume de matières premières. Toutefois, il peut s’avérer difficile de justifier le coût d’installations traitant moins de 500 tonnes par année. L’espace disponible et les considérations économiques et environnementales peuvent limiter le recours à la méthode des andains retournés. D’autres méthodes telles que le compostage en cuves ou en tas immobiles aérés devraient être envisagées lorsque les volumes de déchets sont élevés (>2 000 tonnes par année), lorsque l’espace disponible est limité, dans les régions pluvieuses ou à proximité de quartiers résidentiels.
Performance par unité installée
Pour le compostage selon la méthode des andains retournés, la taille des andains se situe entre 3 et 5 mètres (10 et 18 pi) de largeur sur 1,5 et 2,0 mètres (5 et 7 pi) de hauteur. La longueur des andains, laquelle dépend du volume de matières premières et de l’aménagement du site, s’étend souvent sur une distance de 20 m à 100 m.
La largeur et la hauteur des andains dépendent souvent de la taille de l’équipement de retournement. Pour cette méthode de compostage, la création d’une cheminée permettant à l’air chaud de s’élever vers le haut des andains et à l’air froid de pénétrer par les côtés est essentielle. La capacité des machines à retourner les andains se situe entre 50 et 500 mètres cubes ou plus par heure. L’espace requis pour le compostage selon la méthode des andains actifs varie entre 0,6 m3 de matières à composter par mètre carré de superficie de compostage, pour une petite machine à retourner les andains, à 1,1 m3 par mètre carré pour les grosses machines à retourner les andains motorisées. Cela représente entre 1,2 et 2,2 mètres cubes de matières par mètre carré de superficie de compostage par année, en supposant une période de compostage d’une durée de 6 mois.
Au cours de la phase de compostage actif, on enregistre souvent une réduction du volume allant de 20 % à 30 % selon, d’une part, les matières premières et, d’autre part, les conditions et la durée du compostage. La réduction approximative totale du volume, depuis l’ajout des matières premières jusqu’au compost vendable, c.-à-d. après le raffinage au moyen d’un filtre, est d’environ 50 %.
Coûts par unité et système
Coût de l’équipement
Pour les petites installations de compostage (<2 000 tonnes par année), le processus complet de compostage peut se faire au moyen d’un chargeur à godet agricole.
Pour les grosses installations de compostage (>5 000 tonnes par année), il est recommandé de se procurer de l’équipement conçu spécialement. Les coûts des machines à retourner les andains vont de 20 000 $, pour une petite machine tirée par un tracteur, à plus de 500 000 $, pour une grosse machine motorisée. Les coûts du retournement se situent entre 5 $ et 9 $ le mètre cube, en supposant des retournements hebdomadaires, selon la taille de la machine à retourner et le volume de matières premières à composter.
Préparation du site
Les coûts de préparation du site dépendent de la région, de la topographie locale, du sol, du type de lit et des exigences relatives à l’environnement et peuvent aller de moins de 1 $ à 20 $ le mètre carré.
Coût total
L’investissement total peut être inférieur à 20 000 $, s’il n’est pas nécessaire de préparer le site et que l’on peut utiliser la machinerie agricole disponible, à 1 000 000 $ ou plus s’il faut acheter de l’équipement spécial et aménager le site.
Exemple :
Pour le compostage sur la ferme de 2 000 tonnes (environ 3 200 mètres cubes) de fumier par année, l’investissement se situe habituellement entre 40 000 $ et 200 000 $, ce qui donne des coûts de production annualisés allant de 35 $ à 70 $.
Limites concernant le rendement des systèmes et problèmes potentiels
Le compostage de fumier selon la méthode des andains retournés exige habituellement une teneur en humidité d’environ 50 % à 60 % et un poids volumétrique d’approximativement 500 à 750 kg par mètre cube. Cela signifie que, dans le cas des fumiers liquides, il faut procéder à la séparation liquides-solides avant de composter les solides. Par contre, les fumiers secs à haute teneur en azote tels que les fumiers avicoles peuvent nécessiter l’ajout d’humidité et de carbone.
Les conditions météorologiques ont une forte incidence sur les andains retournés extérieurs. Il faut donc porter une attention particulière à la gestion de l’humidité et de la température. Les odeurs peuvent gêner les voisins et, pour cette raison, il est recommandé d’éviter de retourner les andains à certaines heures de la journée ou dans certaines conditions météorologiques. Le percolat peut aussi s’avérer une source de préoccupation d’ordre environnemental, mais on peut éviter les problèmes en aménageant le site correctement (inclinaison de la surface, structures de confinement telles que bermes, fossés et lits imperméables). Il n’est pas recommandé d’employer la méthode des andains retournés extérieurs dans les régions pluvieuses, en raison de grande quantité de percolat qui peut en résulter, ainsi que du piètre compostage causé par l’excès d’humidité.
Garanties et durée de vie anticipée du système
La durée de vie anticipée de machines et de lits bien entretenus se situe entre 10 et 20 ans.
Synergie potentielle avec d’autres systèmes énergétiques
On peut recourir au compostage selon la méthode des andains retournés pour traiter la partie solide du fumier résultant du processus de digestion anaérobie.
Liens vers d’autres sources d’information
Conseil canadien du compostage
http://www.canadaforum.com
US Composting Council
http://www.compostingcouncil.org/index.cfm
Site Web sur le compostage de l’Université Cornell, Ithaca, NY
http://www.css.cornell.edu/compost/Composting_Homepage.html
Guide sur le compostage produit par le ministère de l’Agriculture de la Colombie-Britannique
http://www.agf.gov.bc.ca/resmgmt/publist/300series/382500-0.pdf
On-farm composting handbook
par Robert Rynk (editor), 1992, distribué par le Northeastern Regional Agricultural Engineering Service, Ithaca , NY . (www.nraes.org)
Logiciels sur le compostage
Co-Composter
Le chiffrier Excel créé par l’Université Cornell peut être téléchargé gratuitement à l’adresse
http://compost.css.cornell.edu/CoCompost.html
Compost Recip-ez®
On peut acheter le chiffrier sur la planification du compost créé par Pike Agri-Lab Supplies à l’adresse
www.pikeagri.com
FORCE3©
On peut aussi acheter le logiciel de formulation de compostage créé par le Centre de recherche industrielle Québec à l’adresse
www.criq.qc.ca/en/0202_envir/force3.html
Compost Wizard
Chiffrier électronique sur le compostage selon la méthode des andains retournés que l’on peut acheter en visitant
www.compostwizard.com
Sources de fournisseurs de technologie
Conseil canadien du compostage
http://www.canadaforum.com
US Composting Council
http://www.compostingcouncil.org/index.cfm
BioCycle Magazine
http://www.jgpress.com/
Modern composting technologies.
par Chiumenti, Alessandro et al., 2005, distribué par BioCycle, JG Press, Inc.
Étapes recommandées pour la mise à exécution d’un projet de compostage
- Consulter la documentation consacrée au compostage sur la ferme (voir les autres sources d’information).
- Avant de communiquer avec des fournisseurs de services d’appoint ou de technologie, il faut rassembler toute l’information ci-après :
a) Quantité annuelle/hebdomadaire approximative et composition/propriétés des déchets organiques à composter
b) Pour le compostage du fumier, accès à du matériel non agricole pouvant être utilisé comme agent gonflant et source de carbone (par exemple, des copeaux de bois)
c) Utilisation prévue du compost (c.-à-d. épandage sur la ferme ou vente) et existence ou non d’un marché
d) Emplacement envisagé pour le site de compostage :
i. Présence de voisins qui vont insister pour que des mesures de contrôle des odeurs soient prises
ii. Plan d’eau à proximité et distance par rapport à la nappe phréatique
- Communiquer avec les fournisseurs de services d’appoint pour obtenir l’information ci-après :
a) Exploitations agricoles dans la région qui ont déjà recours à des technologies de compostage
b) Programmes de promotion du compostage
c) Législation touchant le site de compostage (lois provinciales et règlements régionaux)
- Communiquer avec les fournisseurs de technologie.
Modifié: 04-02-2008
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