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CO-COMPOSTAGE DE COQUES D’ARACHIDE
AVEC DU FUMIER DE BOVINS Suivi du processus et qualité du compost
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU MASTER D’INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT
OPTION : Eau et Assainissement ------------------------------------------------------------------
Présenté et soutenu publiquement le [Date] par
Sidlawendé Marie Danièle SEBGO
Travaux dirigés par :
M. Seyram SOSSOU et Dr. Igor OUEDRAOGO
Ingénieur de Recherche LEDES/2iE Enseignant-chercheur LBEB/2iE
Jury d’évaluation du stage : Président : Prénom NOM Membres et correcteurs : Prénom NOM Prénom NOM Prénom NOM
Promotion [2014/2015]
Co-compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins : Suivi du processus et qualité du compost
SEBGO Sidlawendé Marie Danièle – Master 2 Eau et Assainissement – Année 2014/2015 II
Citation
Compostons ! Pour redonner vie à la Terre.
Jean Paul Collaert
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Dédicace
Je dédie ce travail de recherche,
À mon père SEBGO Zakari, modèle de courage et de persévérance qui m’a soutenu et aidé.
Qu’il trouve ici toute ma gratitude et ma reconnaissance.
À ma chère mère SEBGO Née MONE Nadège, qui m’a donné la vie et qui a guidé mes
premiers pas dans la recherche du savoir et de la réussite. Qu’elle trouve ici la joie et toute ma
reconnaissance.
À mon frère, ma sœur, mes cousins et ma cousine, qui m’ont toujours soutenu et donné de la
joie de vivre. Que l’amour et le pardon nous unissent toujours et d’avantage.
À mes oncles défunts Etienne, René, et Seydou qui auraient tant aimés voir ce jour arriver.
À tous mes oncles et tantes, pour leur soutien et leurs conseils.
À tous, je dédie ce travail.
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Remerciements
L’écriture de cette page est importante et difficile car le mot juste (désiré) et le juste mot
(approprié) sont souvent deux facettes de l’épreuve pour réussir à vous exprimer ma gratitude
simplement et efficacement. De nombreuses personnes ont contribué à la rédaction de ce
mémoire. En premier lieu, je tiens à adresser mes sincères remerciements à mes encadreurs et
maîtres de stage, M. Seyram SOSSOU et Dr. Igor OUEDRAOGO, qui n’ont ménagé aucun
effort pour la réussite de ce travail. Merci pour votre aide dans l’accomplissement de ce
document. Je remercie aussi le personnel LEDES, pour la contribution et la collaboration. Je
pense tout particulièrement à M. Noël TINDOURE, M. Sohamai HEMA et M. Pierre
KABORE. Le cadre fut convivial, accompagné d’une ambiance favorable à l’avancement des
travaux. Je vous en suis très reconnaissante.
Je n’oublie pas Dr. Hyacinthe KAMBIRE et le Pr. Edmond HIEN, pour leurs conseils, leur
appui, les informations précieuses et les orientations données à ce travail. Je remercie également
tous mes professeurs pour les connaissances transmises.
Aussi une pensée à mes très chers frères et sœurs, étudiants en fin de cycle Master à 2iE que je
ne pourrai tous nommer, je souhaite qu’ils trouvent ici toute ma reconnaissance.
À tous ceux qui m’ont aidé de près ou de loin, qui m’ont montré leur intérêt et qui ont contribué
à la réalisation de ce présent mémoire.
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Résumé
Les résidus de la filière arachide pourraient constituer un compost enrichissant du fait de leur
richesse en matière carbonée. Cette étude a porté sur la faisabilité du co-compostage aérobie
de coques d’arachide avec du fumier de bovins par la méthode chinoise à haute température.
Trois (03) andains identiques de 20 kg de coques pour 6,67 kg de fumier ont été constitués.
Le Burkina Phosphate, dosé à 80 g/kg a été employé comme catalyseur. Les tas ont été
retournés 1 fois tous les 15 jours et arrosés 1 fois tous les 3 jours. Le suivi des paramètres
physico-chimiques, microbiologiques et un essai de germination ont permis d’apprécier la
stabilité et la maturité. La teneur en éléments fertilisants a permis d’apprécier la valeur
agronomique et la qualité hygiénique a été évaluée. Les résultats obtenus montrent que, au 15e
jour, la phase oxydative prend fin (température maximal de 52,23 °C) et une tendance à la
stabilisation est observée dès le 45e jour. Un ratio C/N de 14,80 est atteint au 60e jour pour
une température de 37,2 °C, un pH de 7,03 et 14,29 % de porosité. La valeur agronomique du
compost obtenu a été évaluée à travers une teneur en éléments fertilisants appréciable (teneurs
de 0,34 %, 0,37 %, 0,62 % et 0,65 % respectivement pour le potassium, magnésium, calcium
et sodium) et un indice de germination (IG) de 76,78 %. La qualité hygiénique est acceptable,
avec de forts abattements allant de 5, 16 à 7, 58 unités log pour les indices de contamination
fécale et pour des valeurs finales inférieures à la norme CCME.
Mots Clés :
1. Co-compostage
2. Coques d’arachide
3. Fumier de bovins
4. Indice de germination
5. Valeur agronomique
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Abstract
Residues from the peanut sector are underexploited and could constitute an enriching compost
to soils in Burkina Faso because of their high content in lignin. This study focused on the
feasibility of co-composting peanut husks with cattle manure using the Chinese technique of
composting with aerated static piles. Three (03) identical swaths composed of 20 kg of husks
for 6.67 kg of manure were formed. Burkina Phosphate was used as catalyst in an amount of
80 g/kg. The swaths were returned 1 time every 15 days and watered 1 time every 3 days. The
measurement of physical, chemical, microbiological parameters and a germination test were
used to assess stability and maturity. Nutrient content was used to assess agronomic value and
hygienic quality was evaluated. The results indicated on day 15, the oxidative phase ends (peak
of 52.23 °C) and a trend towards stabilization is observed at day 45. A C/N ratio of 14.80 was
reached after 60 days of composting, for a temperature of 37.2 °C, a pH of 7.032 and a porosity
of 14.29 %. The agronomic value of the obtained compost was evaluated through an appreciable
content of nutrients (contents of 0.34 %, 0.37 %, 0.62 % and 0.65 % for potassium, magnesium,
calcium and sodium respectively) and a GI of 76.78%. The hygienic quality is acceptable, with
strong reduction ranging from 5.16 to 7.58 log units for fecal contamination indices and final
values below the recommended standards.
Keywords:
1. Agricultural value
2. Cattle manure
3. Co-composting
4. Germination index
5. Peanut husks
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Liste des abréviations
COT : Carbone Organique Total
CCME : Conseil Canadien des Ministres de l’Environnement
IG : Indice de germination
MEO : Ministère de l'Environnement de l'Ontario (Canada)
MO : Matière Organique
MVS : Matières Volatiles en Suspension
NTK : Azote Total Kjeldhal
PVC : Polychlorure de Vinyle
RAE : Réseau Assainissement Ecologique
STEP : Station de Traitement et d'Epuration
SuSanA : Sustainable Sanitation Alliance
UFC : Unité Formant Colonie
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Sommaire
CITATION ............................................................................................................................... II
DEDICACE .............................................................................................................................III
REMERCIEMENTS .............................................................................................................. IV
RESUME .................................................................................................................................. V
ABSTRACT ............................................................................................................................ VI
LISTE DES ABREVIATIONS ........................................................................................... VII
LISTE DES TABLEAUX ...................................................................................................... IX
LISTE DES FIGURES ............................................................................................................ X
INTRODUCTION .................................................................................................................... 1
I. REVUE DE LA LITTERATURE ....................................................................................... 3
1. LE COMPOSTAGE : GENERALITES ............................................................................................................................. 3
2. FACTEURS DETERMINANTS DU COMPOSTAGE AEROBIE ................................................................................................. 7
3. MICROBIOLOGIE DU COMPOSTAGE ........................................................................................................................ 11
4. STABILITE, MATURITE DU COMPOST ET VALEUR AGRONOMIQUE .................................................................................. 12
II. MATERIEL ET METHODES ......................................................................................... 15
1. SITE DE L’ETUDE ................................................................................................................................................ 15
2. INTRANTS UTILISES ET CONDITIONS EXPERIMENTALES DU COMPOSTAGE ........................................................................ 15
3. SUIVI DES PARAMETRES PHYSICO‐CHIMIQUES AU COURS DU COMPOSTAGE .................................................................... 16
4. SUIVI DES PARAMETRES MICROBIOLOGIQUES AU COURS DU COMPOSTAGE .................................................................... 19
5. SUIVI DE LA QUALITE HYGIENIQUE AU COURS DU COMPOSTAGE .................................................................... 20
6. SUIVI DE LA TENEUR EN ELEMENTS FERTILISANTS AU COURS DU COMPOSTAGE ................................................................ 20
7. ÉVALUATION DE LA PHYTOXICITE DU COMPOST PRODUIT ............................................................................................ 21
III. RESULTATS ET DISCUSSION .................................................................................... 22
1. ASPECT DU COMPOST A BASE DE COQUES D’ARACHIDE .............................................................................................. 22
2. SUIVI DES PARAMETRES PHYSICO‐CHIMIQUES AU COURS DU COMPOSTAGE .................................................................... 23
3. SUIVI DES PARAMETRES MICROBIOLOGIQUES ........................................................................................................... 31
4. APPRECIATION DE LA STABILITE ET DE LA MATURITE .................................................................................................. 32
5. APPRECIATION DE LA VALEUR AGRONOMIQUE ET DE LA QUALITE HYGIENIQUE ................................................................ 35
CONCLUSION ....................................................................................................................... 38
LIMITES, RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES .............................................. 39
BIBLIOGRAPHIE ................................................................................................................. 40
ANNEXES ............................................................................................................................... 42
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Liste des tableaux
Tableau I : Conditions optimales pour un compostage aérobie rapide (Rynk, 1992) 7
Tableau II : Composition chimique comparée de la coque d'arachide (Feller et al., 1981) 8
Tableau III : Caractéristiques des différents types de fumier (MAPAQ, 1997) 9
Tableau IV : Paramètres de stabilité et de maturité (en % d’apparition dans la littérature)
(ADAS, 2005) 13
Tableau V : Composition des tas de compostage 16
Tableau VI : Récapitulatif des conditions d’ensemencement pour la microbiologie 20
Tableau VII : Récapitulatif des conditions d’ensemencement pour la qualité hygiénique 20
Tableau VIII : Comparaison des caractéristiques finales du compost obtenu avec celles d’un
compost stable et mature selon Cooperband (2002) et MEO (2012) 34
Tableau IX : Comparaison des teneurs en éléments fertilisants avec les valeurs optimales 36
Tableau X : Comparaison des paramètres de qualité hygiénique à la norme 37
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Liste des figures
Figure 1 : Courbe théorique d'évolution de la température et du pH au cours du compostage
(Mustin, 1987) .................................................................................................................... 5
Figure 2 : Andains retournés (Misra et al., 2005) ...................................................................... 6
Figure 3 : Tas statiques aérés (Misra et al., 2005) ...................................................................... 6
Figure 4 : Compostage en casier (Misra et al., 2005) ................................................................ 6
Figure 5 : Lit rectangulaire (Misra et al., 2005) ......................................................................... 6
Figure 6 : Emploi des vers en lombricompostage (Misra et al., 2005) ...................................... 7
Figure 7 : Aire de compostage ................................................................................................. 15
Figure 8 : Préparation des casiers de compost ......................................................................... 15
Figure 9 : Aération d'un tas de compost ................................................................................... 16
Figure 10 : Vue des trois tas de compost ................................................................................. 16
Figure 11 : Aspect du compost à base de coques d'arachide obtenu ........................................ 22
Figure 12 : Evolution de la température moyenne à différentes positions dans le tas au cours
du compostage .................................................................................................................. 23
Figure 13 : Distribution de la température dans le tas de compost à différentes dates ............ 24
Figure 14 : Evolution du pH moyen des tas au cours du compostage ..................................... 25
Figure 15 : Evolution de la teneur en eau au cours du compostage ......................................... 27
Figure 16 : Evolution de la porosité au cours du compostage ................................................. 28
Figure 17 : Evolution de la matière organique au cours du compostage ................................. 29
Figure 18 : Evolution du ratio C/N au cours du compostage ................................................... 30
Figure 19 : Evolution de la teneur en eau au cours du compostage ......................................... 31
Figure 20 : Micro-organismes présents dans un échantillon de compost ................................ 32
Figure 21 : Essai de germination .............................................................................................. 34
Figure 22 : Evolution comparée de la teneur en éléments fertilisants ..................................... 35
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Introduction
Le concept d’assainissement écologique ou assainissement durable est un courant de pensée
émergent qui vise à considérer les déchets comme une ressource potentielle (SuSanA, 2007).
Selon le Réseau d’Assainissement Ecologique, si l’assainissement est un processus permettant
de vivre dans un environnement sain, l’assainissement écologique va plus loin, s’inscrivant
dans une logique de recyclage de la biomasse et des éléments nutritifs ainsi que du respect du
cycle des matières (RAE, 2006).
L’une des sources de déchets d’origine végétale est le secteur agricole. Les résidus agricoles
sont en général peu ou mal exploités et pourraient constituer un commerce profitable s’ils
étaient considérés comme une biomasse potentielle pour l’amendement organique des sols
(Damien, 2013). Au Burkina Faso, la filière oléagineuse repose essentiellement sur cinq
spéculations que sont l’arachide, le coton, le sésame, le soja et les amandes de karité. Entre
1983 et 2003, la production de l’arachide a connu une hausse considérable, allant jusqu’à être
multipliée par 7,35 et passant ainsi de 48 672 t/an en 1984 à 358 121 t/an en 2003 (Yaméogo,
2005). Cette hausse est allée de pair avec les surfaces emblavées : la superficie de culture de
l’arachide est ainsi passée de 211 552 ha (en 1996) à 409 922 ha (en 2010) (CEFCOD, 2013).
Les résidus issus de la filière de production et de transformation de l’arachide sont conséquents.
Hubert (1970) estime que le poids des graines d’arachide se situe entre 68 à 80 % du poids total
de la gousse. Ce qui correspond à un ratio de 20 à 32 % pour le poids de coque sèche ligneuse,
soit une production de résidus de culture d’environ 233 t/J. Certes, ce déchet ne constitue pas
une menace de premier ordre pour l’environnement et le cadre de vie. Du reste, il est souvent
utilisé comme combustible pour le bois de chauffe ou comme aliment de lest pour le bétail.
Cependant, les travaux de Feller et al. (1981) ainsi que ceux de Seck (1987) suggèrent que, de
par sa constitution riche en matière carbonée, la coque d’arachide compostée est une biomasse
enrichissante pour les sols du contexte sahélien.
Les sols du Burkina Faso, ferrugineux lessivés et peu évolués d’érosion sur plus des deux tiers
du territoire (Fontès, Guinko, 1995) sont caractérisés par leur faible teneur en matière
organique, soit moins de 1%. Cet état est la conséquence directe du climat et de ses aléas, qui
entraîne la réduction du couvert végétal. La matière organique alors disponible pour
l’humification du sol diminue et il s’ensuit une désaturation progressive du complexe absorbant
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et donc une acidification des sols. Par suite, ils vont présenter de nombreuses contraintes pour
l’agriculture: une base d’enracinement faible, une faible capacité à stocker de l’eau, peu
d’éléments nutritifs et une faible résistante à l’érosion (Koulibaly, 2014).
Il apparait donc nécessaire d’opter pour une gestion rationnelle de la fertilité des sols. À cet
effet, de manière traditionnelle, les agriculteurs procèdent au co-compostage des résidus de
récolte (pailles de riz, de sorgho…) combinés aux déjections animales en matière organique à
travers les fosses compostières (Segda et al., 2001). La tendance actuelle est de se tourner vers
les substrats à fort potentiel humique et facilement disponibles dans l’environnement immédiat
(Koulibaly, 2014).
Les travaux de recherches antérieurs menés sur les coques d’arachide compostées ont montré
qu’elles sont susceptibles d’augmenter le taux de carbone dans le sol, de l’azote mais aussi du
phosphore, du calcium, du potassium et autres oligoéléments (Feller et al., 1981). La coque
d’arachide semble être un résidu de récolte intéressant pour augmenter le stock de matière
organique des sols. Cependant, la pratique du co-compostage des coques d’arachide est peu
documentée dans la littérature. Dans le contexte du Burkina Faso, il existe peu de références
scientifiques portant sur le compostage de la coque d’arachide. Dans cet ordre d’idées, il nous
apparait intéressant de nous pencher sur la question de la faisabilité du compostage de la coque
d’arachide, mais aussi d’apprécier sa valeur agronomique.
L’objectif général du présent travail de recherche est de caractériser le processus de co-
compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins, afin d’en explorer la faisabilité.
Les objectifs spécifiques qui en découlent sont les suivants :
suivre l’évolution des paramètres physico-chimiques et microbiologiques au cours du
co-compostage à base de coques d’arachide ;
apprécier la stabilité et la maturité du compost produit sur la base des paramètres
physico-chimiques et microbiologiques ;
apprécier la valeur agronomique et la qualité hygiénique du compost en phase de
maturation sur la base de la teneur en éléments fertilisants et des paramètres de
contamination fécale.
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I. Revue de la littérature
1. Le compostage : généralités
1.1. Définitions du compostage
Le mot compost vient du latin ‘compositus’, qui signifie « composé de plusieurs choses ».
Godden (1986) donne une définition précise du compostage en l’assimilant à un processus de
transformation biologique de matériaux organiques divers. Les produits formés sont
principalement du CO2 et un produit stabilisé : le compost mûr. Les déchets organiques de
départ sont colonisés, transformés par une succession de différentes populations microbiennes.
Chacune de ces populations modifie le milieu puis est remplacée par d’autres mieux adaptées
à ces nouvelles conditions.
Mustin (1987) définit plutôt le compostage comme un procédé biologique contrôlé de
conversion et de valorisation des substrats organiques (sous-produits de la biomasse, déchets
organiques d'origine biologique, ...) en un produit stabilisé, hygiénique, semblable à un terreau,
riche en composés humiques.
Bernal et al. (2009) et Francou (2003) l’assimilent à un processus contrôlé de dégradation des
constituants organiques d’origine végétale et animale, par une succession de communautés
microbiennes évoluant en conditions aérobies, entraînant une montée en température, et
conduisant à l’élaboration d’un humus stabilisé. Le produit ainsi obtenu est appelé compost.
L’humus, encore appelée « terre végétale », est formée lors d’un processus appelé
« humification ». Il s’agit de la dégradation naturelle et aérobie de la matière organique (feuilles
d’arbres, herbes, écorces, bois, etc.) en amendement constituant l’horizon superficiel et
affleurant du sol. L’humus se distingue du compost par son origine naturelle mais partage avec
lui les mêmes propriétés agronomiques et fertilisantes.
Strauss et al. (2003) précisent que le co-compostage fait intervenir au moins deux substrats
distincts dans le processus de compostage et permet d’aboutir à un compost plus riche. nN
conséquence, un second déchet est utilisé pour composer le mélange initial et constituer la
matière humide, riche en composés azotés ; d’où la notion de co-compostage (Misra et al., 2005;
Seck, 1987). Il s’agira en général de fumier ou de lisiers (Mustin, 1987).
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1.2. Le processus de compostage et les mécanismes impliqués
Au cours du processus de compostage, la température traduit l’activité de la succession de
populations microbiennes. Son évolution permet de distinguer quatre phases (Znaïdi, 2002) :
la phase mésophile : c’est la phase initiale du compostage. Les matières premières sont
envahies par les micro-organismes mésophiles (bactéries et champignons
essentiellement), absorbant les molécules simples (sucres simples, acides aminés,
alcools...) et transformant une partie des polymères (protéines, acides nucléiques,
amidon, pectines, hémicellulose, cellulose...). Leur activité engendre une montée en
température (de 10-15 °C à 30-40 °C), un dégagement important de CO2 (d’où la
diminution du rapport C/N) ainsi qu’une acidification. La dégradation de la cellulose
durant cette phase est responsable de plus de 75 % de la perte de poids sec ;
la phase thermophile : elle est atteinte, au centre du tas, à des températures élevées (de
l’ordre de 60 à 70 °C pour les composts agricoles), auxquelles ne résistent que des
micro-organismes thermotolérants ou thermophiles (arrêt de l’activité des champignons,
développement des actinomycètes et des bactéries thermophiles). Les pertes en azote,
minéralisé sous forme ammoniacale (NH4+), qui peut être volatilisé sous forme
d’ammoniac (NH3) dans certaines conditions, ainsi que l’évaporation d’eau, sont plus
importantes au cours de cette phase. La libération de CO2 peut entraîner, à la fin des
phases thermophiles, jusqu’à 50 % de perte en poids sec. Les hautes températures
caractérisant la phase thermophile ne concernent que le centre du tas ;
la phase de refroidissement : elle est la phase intermédiaire entre la phase thermophile
et la phase de maturation. Elle prend fin avec le retour à la température ambiante. Le
milieu est colonisé de nouveau par des micro-organismes mésophiles. Ils dégradent les
polymères restés intacts en phase thermophile et incorporent l’azote dans des molécules
complexes ;
la phase de maturation : elle est la phase qui présente peu d’activité microbiologique
mais est adaptée à la colonisation par la macrofaune, en particulier les lombrics lorsque
ceux-ci sont présents dans l’environnement du tas. Les matières organiques sont
stabilisées et humifiées par rapport aux matières premières mises à composter. À ce
stade le pH tend à s’équilibrer vers la neutralité.
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Mustin (1987) suggère que les phases initiales mésophile et thermophile, pendant lesquelles les
réactions de dégradation des produits simples sont prédominantes, constituent la phase
oxydative. Par suite, la phase de refroidissement sera une phase transitive entre cette phase
oxydative et la phase de maturation. La figure 1, tirée de Mustin (1987), présente la succession
des différentes phases au cours du compostage ainsi que le comportement de la température et
du pH.
Figure 1 : Courbe théorique d'évolution de la température et du pH au cours du
compostage (Mustin, 1987)
1.3. Les procédés de compostage
Il existe différents procédés de compostage à savoir le compostage aérobie, le compostage
anaérobie et le vermicompostage (Misra et al., 2005). Les techniques de compostage aérobie
(encore appelé compostage extérieur ou compostage en andains) sont des méthodes simples
dans lesquelles la dégradation se fait à l’air libre et qui en général demandent un temps assez
long. Parmi ces techniques on retrouve les andains retournés, les andains aérés passivement et
les tas statiques aérés.
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Figure 2 : Andains retournés (Misra et
al., 2005)
Figure 3 : Tas statiques aérés (Misra et al., 2005)
Le compostage anaérobie (encore appelé compostage en environnement clos ou compostage
intérieur) regroupe des techniques telles que le compostage en casier, en lits rectangulaires
remués, en silos et en tambour rotatif. Le processus se déroulant dans un environnement stable,
les différents paramètres qui influencent les activités des microorganismes comme l’aération,
la teneur en eau et la température peuvent être bien contrôlés, ce qui accélère le processus de
biodégradation et la vitesse de production du compost.
Figure 4 : Compostage en casier (Misra et
al., 2005)
Figure 5 : Lit rectangulaire (Misra et al.,
2005)
Le vermicompostage (ou lombricompostage) se réfère à l’utilisation de vers pour composter les
résidus organiques. Les turriculés (excréments) des vers sont riches en nitrates et en formes
disponibles de P, K, Ca et Mg. Le passage à travers les vers de terre favorise la croissance des
bactéries et notamment des actinomycètes dont la teneur dans les déjections de vers de terre est
six fois supérieure à celle du sol d’origine (Misra et al., 2005).
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Figure 6 : Emploi des vers en lombricompostage (Misra et al., 2005)
Dans le cadre de cette étude, le procédé de compostage retenu est le compostage aérobie par tas
statique aéré. C’est un procédé que l’on peut qualifier d’extensif car il nécessite peu de moyens :
la dégradation se fait naturellement et à l’air libre. De plus, l’exposition du tas facilite son suivi
et son entretien (contrôle des paramètres physico-chimiques). Cependant, cette technique
demande un temps assez long, d’où l’ajout d’un catalyseur afin d’accélérer la maturation : le
phosphate (Seck, 1987).
2. Facteurs déterminants du compostage aérobie
Misra et al. (2005) suggèrent que les facteurs déterminants du compostage aérobie sont la
composition chimique des intrants et leur teneur en matière carbonée, l’aération, la teneur en
eau, la température, le pH. Francou (2003) puis Albrecht (2007) évoquent aussi la taille et la
forme des tas. Les travaux de Rynk (1992) repris par Cooperband (2002) donnent les conditions
optimales permettant d’assurer un compostage aérobie rapide, résumées dans le tableau I.
Tableau I : Conditions optimales pour un compostage aérobie rapide (Rynk, 1992)
Paramètre Valeur acceptable Valeur idéale
Ratio C/N combiné des intrants 20/1 à 40/1 25/1 à 35/1
Teneur en eau pondérale 40 à 65 % 40 à 45 %
Concentration en oxygène >5 % >10 % ou plus
Taille des particules < 2,54 mm Variable
Densité apparente 16,018 kg/m3 16,018 kg/m3
pH 5,5 à 9 6,5 à 8
Température 43 à 66 °C 54 à 60 °C
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2.1. La composition chimique des intrants
Les travaux de Feller et al. (1981) donnent un aperçu du comportement des coques d’arachide
au cours du compostage, présenté dans le tableau II.
Tableau II : Composition chimique comparée de la coque d'arachide (Feller et al., 1981)
Substrat C N MM MC L C/N MC/LCoques d'arachide fraîches 47,1 1,0 1,9 68,7 32,6 48,1 2,1 Coques d'arachide compostées 38,4 1,1 6,9 56,9 36,0 35,6 1,6
Carbone (C) - Azote (N) - Matières Minérales (MM) – Matières Cellulosiques (MC) – Lignine (L)
De manière générale, les ratios Carbone/Azote (C/N) et Matière Cellulosique/Lignine (MC/L)
diminuent avec le compostage au profit de l’azote et des matières minérales qui augmentent.
Ce comportement est similaire à celui des résidus de récolte à tissus ligneux tels que la paille
de mil, de maïs, de sorgho, couramment employés en compostage dans l’environnement du
Burkina Faso (Segda et al., 2001). À l’instar de la plupart des tissus ligneux, la coque d’arachide
affiche un ratio C/N initial élevé. Aussi, la coque d’arachide présente une teneur élevée en
cellulose, soit 69,42 % (Boudergues, Calvet, 2000). Cela constitue leur principal handicap à
leur utilisation en agronomie (Seck, 1987) : ils se dégradent ainsi plus difficilement (Trap et al.,
2012). Cependant, la coque d’arachide affiche une meilleure disponibilité en carbone initial que
les substrats ligneux, ce qui laisse présager une meilleure aptitude à la dégradation, pour peu
que la composition nutritionnelle du milieu soit suffisamment riche (Misra et al., 2005).
Au cours du compostage, le ratio C/N diminue, car les matières organiques perdent plus vite
leur carbone (oxydé et dégagé sous forme de gaz carbonique) que leur azote (sous forme de gaz
volatile comme l'ammoniac par exemple). Selon Guet (2003) pour un ratio C/N initialement
supérieur à 25, les micro-organismes se développent plus vite et l'humification est plus active.
La coque d’arachide présente une teneur élevée en lignine, soit 30,4 % (Boudergues, Calvet,
2000). La lignine reste l’un des principaux constituants des parois cellulaires des plantes et sa
structure chimique complexe la rend résistante à la dégradation microbienne. Mais, la lignine
sert d’amplificateur de porosité, ce qui crée des conditions favorables pour le compostage
aérobie (Misra et al., 2005).
Les fumiers sont plus délicats à caractériser car leur composition varie suivant les modes
d’alimentation du bétail. Le tableau III présente les valeurs moyennes caractérisant les fumiers
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de bovins (Weill, Duval, 2009). Ces valeurs sont du même ordre de grandeur que le ratio C/N
des fumiers de bovins dans le contexte du Burkina Faso (Segda et al., 2001).
Tableau III : Caractéristiques des différents types de fumier (MAPAQ, 1997)
Types de fumiers ou de lisiers
Matière sèche
(%)
Densité
(t/m3)
N
(kg/t)
P2O5
(kg/t)
K²O
(kg/t)
NH4+
(%) C/N
Fumier solide de bovins laitiers 21 0,8 5,7 3,6 5,3 31 16,6
Lisier de bovins laitiers 5 1 3,1 1,5 3,4 52 10,8
Fumier de bovins de boucherie 27 0,75 7,1 4,4 6
Fumier d'élevage vache-veau 26 0,75 4,8 2,4 4,92
Au cours du compostage, une pratique courante est d’ajouter des engrais minéraux, l’azote en
particulier, afin de diminuer un rapport C/N élevé. Le phosphate est quelquefois ajouté car le
rapport C/P du mélange est également un facteur important qui devrait se situer entre 75 et 150.
Lorsque des micro-organismes sont inoculés, ils ont besoin de sucres et d’acides aminés afin
de stimuler leurs premières activités, aussi des mélasses sont souvent ajoutées à cet effet (Misra
et al., 2005). Le phosphate naturel communément retrouvé au Burkina Faso et commercialisé
sous le nom de Burkina Phosphate (BP) est constitué de: P2O5 (25,38 %), CaO (34,45 %),
SiO2 (26,24 %), MgO (0,27 %), Fluor (2,5 %), K2O (0,25 %) (Segda et al., 2001).
2.2. L'aération
L’aération permet d'apporter l'oxygène nécessaire pour oxyder les matières au cours de la
fermentation aérobie. Ce besoin est maximal au début du compostage et diminue
progressivement au cours du temps. Si la fermentation se fait avec insuffisance d'oxygène, le
compostage dégage des odeurs. C'est pourquoi il faut régulièrement retourner les tas pour les
remettre en contact avec l'air et aussi éviter de trop compacter les tas pour maintenir une bonne
porosité favorisant la circulation de l'air (Guet, 2003).
2.3. La teneur en eau
La teneur en eau est nécessaire pour assurer l’activité métabolique des micro-organismes. Dans
la pratique, il convient d’éviter une forte teneur en eau car l’excès d’eau chasse l’air des pores
du tas et déclenche des conditions d’anaérobiose et une mauvaise circulation de l’air à
l’intérieur du tas. Aussi, une teneur en eau faible ralentit de manière significative l’activité
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biologique (Soudi, 2005). Barrington (2002) situe la teneur en eau pondérale optimale dans
l’intervalle allant de 50 à 60%.
2.4. La température
Le compostage met en œuvre deux gammes de température: mésophile et thermophile. La
température idéale pour la phase initiale de compostage est de 20 à 45°C et par la suite, les
organismes thermophiles ayant pris le contrôle des étapes ultérieures, une température située
entre 50 et 70°C est idéale. Les températures élevées caractérisent les processus de compostage
aérobie et sont les indicateurs d’une activité microbienne importante. Les pathogènes sont en
général détruits à 55°C et plus, alors que le point critique d’élimination des graines d’adventices
est de 62°C. Le retournement et l’aération peuvent être utilisés pour réguler la température
(Misra et al., 2005; Albrecht, 2007).
2.5. Le pH et la conductivité électrique
L'activité des micro-organismes produit des acides organiques et du gaz carbonique qui ont
tendance à acidifier la masse du compostage. Si le substrat est déjà acide au départ, un
ralentissement d'évolution peut se produire. Bien que l’effet tampon naturel du compostage
permette l’utilisation de substances dans une large gamme de pH, celui-ci ne devrait pas être
supérieur à 8. À des pH plus élevés, une plus grande quantité d’ammoniac est générée et risque
d’être perdue dans l’atmosphère (Misra et al., 2005).
La conductivité est la mesure de la capacité d’une solution à laisser passer le courant électrique
à une température donnée, généralement 25°C. Elle est d’autant plus élevée que la concentration
ionique des électrolytes l’est (Girard et al., 2011). La conductivité électrique est très variable
d’un compost à l’autre et a une tendance naturelle à diminuer avec la progression de la maturité
(Albrecht, 2007). Le seuil acceptable de conductivité pour le compost se situe à 2-3 mS/cm
(Saebo, Ferrini, 2006).
2.6. La taille et forme du tas de compost
Quand le tas ou l’andain est trop grand, des zones anaérobies peuvent se former à proximité du
centre, ce qui ralentit le processus dans ces zones. Par contre, les tas ou les andains qui sont de
trop petite taille perdent rapidement leur chaleur et ne vont pas atteindre une température
suffisamment élevée pour permettre l’évaporation de l’eau et l’élimination des pathogènes et
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des graines d’adventices. Les propriétés physiques tels que la porosité du compost et la façon
de former le tas devraient être pris en compte pour définir la taille optimale des tas et des andains
(Cooperband, 2002; Misra et al., 2005).
3. Microbiologie du compostage
L’évolution de la matière organique en compost est régie essentiellement par les micro-
organismes et leur action enzymatique. Le compostage possède à ce niveau de nombreuses
similitudes avec le processus d’évolution naturel des matières organiques sur le sol mais il s’en
distingue aussi par le fait essentiel que cette évolution est contrôlée pour l’orienter vers un
enrichissement en matières organiques, par l’intermédiaire de certains paramètres
fondamentaux (ITAB, 2001).
Au cours du processus de compostage, les bactéries hétérotrophes (ou micro-organismes
aérobies revivifiables) sont déjà présents en grande quantité dans tous les substrats destinés à
être compostés. Le processus de compostage démarre donc généralement tout seul, sauf cas
particuliers de substrats stériles ou de conditions de milieu défavorables (trop sec ou trop acide).
Ils oxydent les composés organiques afin de récupérer le carbone qui les composent. La
prolifération de ce type de bactéries reflète de façon directe l’état d’activité du tas de compost
(Misra et al., 2005).
Les mycètes (champignons) agissent surtout sur les matières qui résistent aux bactéries. Ils ont
donc un rôle capital en tant qu’agent de décomposition. Les champignons ne résistent pas à des
températures supérieures à 50 °C; ce qui explique qu'on les retrouve plus particulièrement en
périphérie du compost. Ils dégradent des matières organiques complexes en substances
organiques simples et en molécules inorganiques. De cette façon, le carbone, l’azote, le
phosphore et d’autres constituants essentiels des organismes vivants se retrouvent libérés et
disponibles pour d’autres organismes (Prescott et al., 2003).
Un autre sous-groupe, les actinomycètes, a une grande importance au sein du compost. Ce sont
des bactéries à filaments multicellulaires qui apparaissent pendant la phase thermophile et la
phase de maturation (Tuomela et al., 2000). Les actinomycètes tolèrent des pH légèrement
basiques mais leur croissance est lente. Ils peuvent cependant dégrader la cellulose et la lignine
tout en tolérant des températures et un pH plus élevés que les champignons. Les genres
Streptomyces et Nocardia représentent plus de 90 % de leur biomasse (Mustin, 1987).
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4. Stabilité, maturité du compost et valeur agronomique
4.1. Stabilité et maturité
La stabilité et la maturité sont des facteurs qui définissent le succès de l’utilisation de compost
comme amendement agricole (Said-Pullicino, Gigliotti, 2007). Selon Sullivan et Miller (2001),
la stabilité se réfère exclusivement à la résistance de la matière organique du compost à autre
dégradation. Un compost est donc considéré comme stable dès que les réactions de dégradation
à l’intérieur n’existent plus. Par contre, la maturité désigne l’état d’un compost qui affiche une
activité biologique limitée et qui est décomposé au point de pouvoir être entreposé et utilisé
sans risque de dégager des odeurs et sans conséquences préjudiciables, notamment pour les
végétaux en raison d’éventuels composés phytotoxiques rémanents (MEO, 2012).
Le degré de stabilité du compost est alors estimé par la biodégradabilité des matières organiques
et par leur humification (Albrecht, 2007; Bernal et al., 2009). Le degré de maturité correspond
à l’appréciation de la phytotoxicité du compost. De nombreuses études suggèrent qu’un
compost stable ne signifie pas nécessairement qu’il soit mature puisqu’il peut encore avoir un
effet inhibiteur ou phytotoxique sur la croissance des plantes (Tiquia, Tam, 1998).
D’autres paramètres peuvent être utilisés pour déterminer la stabilité et la maturité du compost.
Le tableau IV présente les paramètres de stabilité et de maturité selon l’ordre d’abondance de
références dans la littérature (ADAS, 2005). L’activité biologique, le degré de décomposition
sont les paramètres les plus couramment cités pour la stabilité du compost, tandis que les effets
sur les plantes et le degré de décomposition sont les plus utilisés pour apprécier la maturité.
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Tableau IV : Paramètres de stabilité et de maturité (en % d’apparition dans la littérature)
(ADAS, 2005)
Stabilité % Maturité %
Activité Biologique ou respiration
35 Effets sur les plantes 45
Degrés ou stades de décomposition
20 Degré de décomposition(C/N) 23
Mauvaises odeurs 14 Activité biologique ou respiration 11 Consommation d’azote 8 Bénéfices agraires (textures,
rétention en eau...) 9
Disponibilité des nutriments 6 Odeurs 9 Phytotoxicité 4 Pathogènes 4 Carbone disponible ou autres sources
2 Couleurs 2
Couleur 2 Dissolution des métaux lourds 2 Teneur en eau 2 Risques environnementaux pour la santé
2
Texture 2
100 100
Il existe également différentes méthodes empiriques permettant de déterminer la maturité des
composts. Par exemple, il est possible d’apprécier le stade de maturité à partir des
caractéristiques suivantes (Jiménez, Garcia, 1989) :
pas d’odeur d’ammoniaque ;
une température basse même si le compost est humidifié ;
aspect granuleux, foncé et odeur boisée agréable ;
plus de distinction à l’œil nu entre le compost et les composés d’origine.
L’observation des paramètres physico-chimiques permet également d’apprécier l’état de
maturité du compost. En effet, les pH acides sont caractéristiques des composts immatures alors
que les composts mûrs ont des pH compris entre 7 et 9 (Misra et al., 2005).
L’un des paramètres les plus couramment mesurés pour évaluer la maturité d’un compost est le
ratio C/N. Selon Jiménez et Garcia (1989), un ratio C/N inférieur à 20 et même 15 caractérise
un compost mûr.
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Le test de phytotoxicité est le seul moyen d’évaluer la toxicité liée à l’incorporation du compost
au sol. En effet, les composts mûrs ne doivent pas présenter de substance empêchant la
germination des graines et la croissance des plantes. La phytotoxicité est souvent évaluée par
l’étude de la germination ou par des tests de croissance (Said-Pullicino, Gigliotti, 2007). Un
indice de germination (IG) de 50% est reconnu comme étant celui d’un compost sans effet
phytotoxique (Chikae et al., 2007). Si cet indice est supérieur à 80 %, le compost peut être alors
considéré comme étant mature (Zucconi et al., 1981).
4.2. Valeur agronomique d’un compost
De façon générale, il est observé la chute du taux de matière organique et donc
l’appauvrissement des sols cultivés par excès d’utilisation d’engrais minéraux solubles
(Bresson et al., 2001). L’intérêt des amendements organiques est donc une diminution de la part
de ces engrais lixiviables et leur remplacement par des déchets organiques valorisés. Cela
permettra d’améliorer la structure du sol, la nutrition et la croissance des plantes, ainsi que leur
potentiel de survie surtout en saison sèche (Albrecht, 2007).
La valeur agronomique d’un compost se traduit alors par son aptitude à l’apport d’éléments
fertilisants (Albrecht, 2007) qui sont des composants nutritifs majeurs pour les plantes.
Plusieurs auteurs recommandent la mesure directe de la teneur en éléments minéralisés, ce qui
permet de mettre en évidence l’état avancé de décomposition en éléments minéraux. En
pratique, il s’agira de suivre l’évolution de la teneur de ces éléments dans le compost jusqu’à
ce qu’elle se stabilise (Francou, 2003; Guet, 2003).
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II. Matériel et Méthodes
1. Site de l’étude
L’expérimentation a été menée sur le campus de la Fondation 2iE, sise à Ouagadougou. Le site
de compostage est localisé à l’arrière du complexe Scientifique, non loin de la Station
d’Epuration (STEP) de 2iE. Il s’agit d’une aire de forme rectangulaire de 4 m x 4 m, soit
d’environ 16 m².
Figure 7 : Aire de compostage
Figure 8 : Préparation des casiers de
compost
2. Intrants utilisés et conditions expérimentales du compostage
Les intrants suivants ont été employés pour la confection des tas de compost :
des coques d’arachide sèches, concassées (matière sèche), de granulométrie 5 à 8 mm ;
du fumier de bovins légèrement humide (matière humide et inoculât) ;
du Burkina Phosphate ;
de l’eau pour assurer le mélange et le contrôle de la teneur en eau.
La méthode retenue est celle du compostage aérobie. Trois (03) tas de compost identiques ont
été confectionnés en suivant la méthode de compostage chinoise à haute température. Les
andains sont de forme pyramidale, avec une surface de base de 0,7 m x 0,7 m et une hauteur de
0,8 m. La matière sèche a été mélangée à la matière humide en respectant le ratio massique 2/3
de matière sèche pour 1/3 de matière humide (Misra et al., 2005). Le Burkina Phosphate a été
incorporé à l’eau utilisée, à dose de 80 g/kg de matières à composter (Segda et al., 2001). Les
quantités d’intrants employées pour constituer les tas sont fournies dans le tableau V.
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Des tuyaux PVC perforés ont été introduits dans le tas afin d’assurer une aération permanente.
La fréquence de retournement des tas est de 1 fois tous les 15 jours (Misra et al., 2005). Pour
assurer des conditions optimales pour la dégradation de la matière organique, la teneur en eau
des tas de compost a été suivie tout au long du processus afin de maintenir la teneur en eau dans
la plage de 50 à 60 % (Barrington, 2002).
Tableau V : Composition des tas de compostage
N° du Tas Tas n°1 Tas n°2 Tas n°3
Coques (Kg) 20 20 20
Fumier (Kg) 6,67 6,67 6,67
Eau (l) 40 40 40
Phosphate (Kg) 2,15 2,15 2,15
Dosage Phosphate (g/Kg) 80,61 80,61 80,61
Figure 9 : Aération
d'un tas de compost
Figure 10 : Vue des trois tas de compost
3. Suivi des paramètres physico-chimiques au cours du compostage
3.1. Suivi de la température
La température a été mesurée de façon journalière à l’aide d’une sonde de température EcoScan
Temp JKT à trois positions différentes sur l’axe vertical passant par le centre du tas de compost :
une mesure à 10 cm sous le sommet du tas (sub-surface), une mesure au milieu et une dernière
mesure à 10 cm au-dessus de la base du tas.
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3.2. Suivi du pH
Le pH a été mesuré de façon journalière à l’aide d’une sonde pH-mètre pH WTW 3310 SET 2
plongée dans une solution de 10 ml d’eau distillée contenant un échantillon de 4 g de compost
et agitée pendant 10 mn.
3.3. Suivi de la conductivité
La conductivité a été mesurée en début et en fin de compostage à l’aide d’un conductimètre
Cond WTW 3310 SET 1 plongé dans une solution de 20 ml d’eau distillée contenant un
échantillon de 4 g de compost et agitée pendant 10 mn.
3.4. Suivi de la teneur en eau
La teneur en eau a été mesurée 2 fois par semaine par passage d’un échantillon de 25 g de
compost à l’étuve (Memert 871629) à 105 °C pendant 24 h. L’équation suivante a permis de
faire le calcul de la teneur en eau.
%Wm mm
100 (1.)
Avec :
% WH2O : teneur en eau de l’échantillon
mo (g) : masse initiale de l’échantillon avant passage à l’étuve
m1 (g) : masse de l’échantillon à la sortie de l’étuve
3.5. Suivi de la porosité
La porosité du compost a été évaluée sur la base de la densité apparente et de la densité réelle.
Elle permet d’apprécier l’effectivité de la dégradation de la matière organique ainsi que le
niveau d’aération des tas. La densité apparente, mesurée 2 fois par semaine, a été obtenue par
mesure de la masse d’un échantillon non remanié de compost rapportée à un volume taré.
1
(2.)
Avec :
da : densité apparente de l’échantillon de compost
ms (g) : masse de l’échantillon non remanié de compost
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Vt (l) : volume de la tare
ɣw (g/l) : masse volumique de l’eau
La densité réelle (poids spécifique) a été évaluée au pycnomètre à air. Le calcul de la porosité
a été effectué par la relation suivante :
1 100
(3.)
Avec :
n (%) : porosité de l’échantillon de compost
da : densité apparente de l’échantillon de compost
dr : densité réelle de l’échantillon de compost
3.6. Suivi de la matière organique
La matière organique totale (MO) ou matière volatile en suspension (MVS) a été déterminée
par passage de l’échantillon sorti de l’étuve au four (Carbolite) à 550 °C pendant 2 h. La fraction
de matière organique a ainsi été déduite par la relation suivante :
%MOm mm
100 (4.)
Avec :
% MO : teneur en matière organique totale
m1 (g) : masse d’échantillon avant passage au four
m2 (g) : masse d’échantillon après sortie du four
3.7. Suivi du Carbone Organique Total (COT)
Le Carbone Organique Total (COT) a été estimé sur la base de la matière organique. Nelson et
Sommers (1982) recommandent un facteur de 1,76. Nous retiendrons le facteur de 2, défini sur
la base des travaux de Giroux et Audesse (2004) qui ont permis d’atteindre une meilleure
précision sur des amendements organiques analysés.
% COT
%MO2
(5.)
% COT : teneur en carbone organique total
% MO : teneur en matière organique
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3.8. Suivi de l’Azote Total Kjeldhal (NTK)
L’azote total (NTK) a été obtenu en trois étapes de manipulation :
une minéralisation dans un tube Kjeldhal de 100 ml d’échantillon et 10 ml d’acide
sulfurique concentré dans un minéralisateur BUCHI K-435 aux températures 180 °C
pendant 2 h, 250 °C pendant 2 h, 340 °C pendant 2 h, suivis d’un refroidissement
pendant 24 h ;
une distillation (au distillateur BUCHI K-355) ;
un dosage par titrimétrie avec l’acide chlorhydrique à 0,04 mol/l.
Le calcul de la teneur en azote a été obtenu par la relation suivante :
%NTK
0,014 0,1 V VV
10 (6.)
Avec :
% NTK : teneur en azote total Kjeldhal
V1 (ml HCl) : volume utilisé pour le dosage
V0 (ml HCl) : volume utilisé pour le blanc
VPE (ml) : volume de la prise d’essai, soit 150 ml
4. Suivi des paramètres microbiologiques au cours du compostage
Le suivi des paramètres microbiologiques au cours du compostage a été effectué par la mesure
de la flore bactérienne ou bactéries hétérotrophes, des actinomycètes et des mycètes. Une
solution mère a été obtenue à partir de 10 g d’échantillon et 90 ml d’eau peptonée tamponnée.
Un échantillon de 1 ml a été prélevé dans la solution mère, dilué dans 9 ml d’eau distillée
(dilution 10-1) et agitée au vortex. Des dilutions successives ont été effectuées à l’aide du réactif
de Ringer et 0,1 ml de chaque dilution a été ensemencé sur une boîte de Pétri dans des milieux
de culture spécifiques (Tableau VI). Les différentes Unités Formant Colonie (UFC) ont été
mesurées et exprimées en UFC/100g de compost.
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Tableau VI : Récapitulatif des conditions d’ensemencement pour la microbiologie
Groupe Cultivé
Température Temps d’incubation
Milieu d’incubation
Référence
Bactéries hétérotrophes
30°C, 37°C 18-24 h Nutri agar (Parthasarathi et al., 2007)
Actinomycètes 30°C, 37°C 10-12 jours Sabouraud agar
(Parthasarathi et al., 2007)
Mycètes 25°C, 28°C 4-7 jours Sabouraud agar
(Parthasarathi et al., 2007)
5. Suivi de la qualité hygiénique au cours du compostage
Afin d’apprécier la qualité hygiénique du compost, une solution a été composée à partir de 10
g d’échantillon dans 90 ml d’eau peptonée. Des dilutions successives ont été composées à l’aide
du réactif de Ringer et 0,1 ml de chaque dilution a été ensemencé en profondeur sur boîte de
Pétri dans des milieux de cultures sélectifs correspondant aux bactéries recherchées. Les
paramètres spécifiques sont récapitulés dans le tableau VII.
Tableau VII : Récapitulatif des conditions d’ensemencement pour la qualité hygiénique
Bactéries Milieu de
culture
Méthode
d’ensemence
ment
Temp. et
durée
d’incubation
Référence
Coliformes
fécaux et
Escherichia
coli
Chromocult
coliformes ES
gélose
En profondeur 44 °C, 24h 9215A
(APHA, AWWA, 1998)
Streptocoques
fécaux
Slanetz
Bartley gélose
En profondeur 37 °C, 24h 9215A
(APHA, AWWA, 1998)
6. Suivi de la teneur en éléments fertilisants au cours du compostage
La mesure de la teneur en éléments fertilisants permet d’apprécier les qualités agronomiques
du compost. Elle a porté sur le calcium (Ca), le magnésium (Mg), le potassium (K) et le sodium
(Na).
La mesure du calcium (Ca) et du magnésium (Mg) a été effectuée par volumétrie à partir de la
dilution d’un 1ml de solution mère (1 g d’échantillon de compost pour 10 ml d’eau distillée)
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pour 100 ml. Le titrage a été effectué à EDTA 0,02N.
La mesure du sodium (Na) et du potassium (K) a été effectué à partir de dilutions successives
d’une solution mère de 1 g d’échantillon de compost pour 10 ml d’eau distillée. Les teneurs en
sodium et potassium ont été données par mesure au multi-paramètre HANNA HI 4222.
7. Évaluation de la phytoxicité du compost produit
L’évaluation de la phytoxicité a été effectuée à travers des essais de germination. Ils ont été
réalisés avec un extrait préparé à partir de 4 g de compost, 20 ml d’eau distillée et 10 graines
de gombo (Abelmoschus esculentus) placées sur du papier Whatman. L'eau déminéralisée a été
utilisée comme témoin. Toutes les expériences ont été effectuées en triple. Les boîtes de Pétri
ont été scellées avec du Parafilm pour minimiser les pertes en eau tout en permettant la
pénétration de l'air, puis ont été maintenues dans l’obscurité pendant 72 h à 26 °C. L’indice de
germination (IG) a été calculé par la formule de Zucconi et al. (1981) :
100
(7.)
Avec :
IG (%) : indice de germination
nVSS : nombre de graines viables dans l'échantillon
nVSC : nombre de graines viables dans le témoin
RLS (mm) : longueur des racines dans l’échantillon
RLC (mm) : longueur des racines dans le contrôle
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III. Résultats et discussion
1. Aspect du compost à base de coques d’arachide
La figure 11 présente l’aspect du compost obtenu après 60 jours de compostage. Il a l’aspect
d’un terreau de couloir tendant vers le noirâtre, humide, caractéristiques d’un compost stabilisé.
Il ne dégage pas d’odeur particulière. Il apparait également que les coques d’arachide ont une
granulométrie plus fine de façon globale, mais sont dégradées à des stades divers dans le
compost obtenu. Cela s’explique par la forte teneur en cellulose et en lignine présente dans la
coque d’arachide, composés qui se dégradent difficilement. Seck (1987) effectue un constat
similaire au cours de ses travaux de co-compostage des coques d’arachide et propose
d’effectuer un prétraitement aux coques impliquant une étape de broyage intensif, l’idée étant
de faciliter l’action de dégradation des micro-organismes. Cependant, ce prétraitement implique
un inconvénient de taille : il nécessite une étape de tamisage à l’issue de laquelle la fraction
passante est de qualité nutritionnelle moindre que le substrat initial grossier, ce qui limite la
dégradation pendant le compostage.
Figure 11 : Aspect du compost à base de coques d'arachide obtenu
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2. Suivi des paramètres physico-chimiques au cours du compostage
Les paramètres physico-chimiques suivis au cours du compostage à base de coques d’arachide
sont la température, le pH, la conductivité, la teneur en eau, la porosité, la matière organique et
le ratio C/N. Les résultats détaillés sont consignés en annexe 1.
2.1. Suivi de la température
La figure 12 présente l’évolution de la température moyenne à l’intérieur du compost au cours
du compostage. La température est mesurée à différentes positions : à la sub-surface, au milieu
et en base du tas. Ces températures sont comparées avec la température de l’air ambiant.
Figure 12 : Evolution de la température moyenne à différentes positions dans le tas au
cours du compostage
Les résultats montrent qu’au cours du processus de compostage, la température à l’intérieur du
tas augmente et reste globalement au-dessus de la température ambiante. En début de
compostage, la température augmente du 1er au 21e jour, avec des chutes de température
observées au 10e et au 16e jour. Après le 21e jour, la température diminue vers la valeur
ambiante. La température la plus élevée est observée au 21e jour et est de 52,23 °C.
L’augmentation de la température serait due aux réactions d’oxydation de la matière organique
en début de compostage (Mustin, 1987; Misra et al., 2005). Seck (1987) atteint des pics de
température de 60 °C et de 70 °C pendant son compostage de coques d’arachide après 4 à 6
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56
Tem
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°C)
Jours
T ambiante T sub‐surface T milieu T Base
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jours. Le retard observé dans le cadre de cette étude serait lié à la granulométrie des coques
d’arachide. En effet, plus la granulométrie du substrat est faible, plus rapide sera l’activité de
dégradation opérée par les micro-organismes et donc plus rapide sera l’élévation de température
en phase initiale.
Le caractère non uniforme de la distribution de la chaleur au sein du tas de compost a également
été observé. La figure 13 illustre la répartition de la température au sein d’un tas de compost et
à différentes dates au cours du processus de compostage.
Figure 13 : Distribution de la température dans le tas de compost à différentes dates
Les résultats montrent que les valeurs maximales de température en base, au milieu et en sub-
surface sont respectivement de 41,73 °C, 36,63 °C et 39,13 °C. L’analyse comparée des profils
de température permet de mettre en évidence que la région la plus chaude est à la base du tas
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pendant les dix (10) premiers jours, puis elle se déporte vers la sub-surface durant le reste du
processus. Seck (1987) au cours de ses travaux met en évidence que la zone la plus chaude reste
celle du milieu du tas pendant les 9 premiers jours, au profit du haut du tas pendant les jours
suivants. Ainsi donc, la zone qui est le siège de l’activité de dégradation se localise vers le bas
et le milieu du tas au cours de la phase oxydative pour se déporter vers le haut du tas lorsque
l’on se rapproche de la phase de maturation. Cet effet serait dû au glissement des particules les
plus petites (déjà dégradées) depuis le sommet et le milieu vers la base du tas, entraînant la
formation d’une zone plus tassée et moins aérée en base. Cette zone n’autorise alors qu’une
activité microbienne réduite (conditions proches de l’anaérobiose). Ce phénomène a été signalé
par Feller et al. (1981), Charnay (2005) et par Albrecht (2007) au cours de leurs travaux de co-
compostage.
2.2. Suivi du pH
La figure 14 montre l’évolution du pH moyen au cours du processus de compostage.
Figure 14 : Evolution du pH moyen des tas au cours du compostage
Ces résultats montrent que l’allure du pH moyen est décroissante et tend vers la neutralité au
bout de 60 jours de compostage. En début de compostage, le pH moyen diminue du 1er jour au
4e jour, augmente du 4e au 9e jour puis décroît graduellement jusqu’au 60e jour. Les valeurs
minimale et maximale, obtenues au 4e jour et au 8e jour sont respectivement de 7,476 et de
8,824. La chute de pH pendant les 4 premiers jours pourrait s’expliquer par la production
d’acides organiques, produits pendant la phase mésophile (en début de la phase oxydative).
5,000
5,500
6,000
6,500
7,000
7,500
8,000
8,500
9,000
9,500
1 11 21 31 41 51
pH
Jours
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Ensuite, le dégagement d’azote ammoniacal (NH4+) suite à l’activité microbienne de
dégradation serait responsable de la remontée du pH. Par la suite, le pH décroit lentement et
tend à se stabiliser à partir du 40e jour. Des résultats similaires ont été obtenus par Feller et al.
(1981) sur le compostage des coques d’arachide et par Albrecht (2007) sur le compostage de
déchets. Seck (1987) va plus loin en identifiant la fin de la phase mésophile dès le 2e jour, puis
la fin de la phase oxydative autour du 10e jour.
2.3. Suivi de la conductivité
Les résultats obtenus montrent une diminution de la conductivité électrique pendant le
processus de compostage. Au début du processus, la conductivité électrique moyenne des tas
est de 4,33 mS/cm et elle diminue à 3,01 mS/cm après 60 jours de compostage. La valeur initiale
de conductivité électrique plutôt élevée serait due à la salinité des intrants, notamment le fumier
de bovins. La diminution constatée au cours du processus serait due au lessivage du compost
du fait des arrosages. Ce comportement semble admis et rapporté par plusieurs références sur
le compostage (Znaïdi, 2002; Charnay, 2005; Albrecht, 2007; Tahraoui Douma, 2013). La
valeur finale de conductivité électrique est en adéquation avec les travaux de Saebo et Ferrini
(2006) qui estiment que les limites acceptables de conductivité électrique pour un compost sont
de l’ordre de 2 à 3 mS/cm.
2.4. Suivi de la teneur en eau
La teneur en eau des tas a été corrigée après chaque mesure par apport d’eau pour maintenir
l’optimum de 50 % à 60 % comme recommandé par Barrington (2002). La figure 15 montre
l’évolution de la teneur en eau moyenne des tas au cours du processus de compostage.
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Figure 15 : Evolution de la teneur en eau au cours du compostage
La teneur en eau moyenne des tas n’est pas constante et tend à diminuer progressivement avec
le temps. La teneur en eau moyenne mesurée évoluent autour 50 % pendant les 10 premiers
jours, puis diminue jusqu’à 45,33 % au 60e jour de compostage. La perte en eau plutôt rapide
des tas pourrait s’expliquer par plusieurs raisons, notamment la petite taille des tas, la porosité
du compost, l’évaporation forte ainsi que l’aération par tuyaux perforés. L’effet conjugué de
ces paramètres (qui a aussi impacté sur les températures) ne favorise pas la rétention d’eau à
l’intérieur des tas. En conséquence, les tas de compost ont tendance à s’assécher assez
rapidement. Tahraoui Douma (2013) obtient des teneurs en eau allant de 65 % à 36 % pour un
co-compostage en andains en étudiant l’influence du retournement au cours du compostage et
attribue les teneurs en eau faibles aux mêmes raisons.
30,00%
35,00%
40,00%
45,00%
50,00%
55,00%
60,00%
1 11 21 31 41 51
Ten
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%)
Jours
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2.5. Suivi de la porosité
La figure 16 montre l’évolution de la porosité moyenne des tas au cours du processus de
compostage.
Figure 16 : Evolution de la porosité au cours du compostage
La porosité moyenne des tas diminue progressivement durant le processus de compostage. En
début de compostage, la valeur de la porosité est de 48,61 % puis diminue jusqu’à 14,29 % au
60e jour. La porosité initiale plutôt élevée serait due à la taille initiale des substrats, notamment
les coques d’arachide concassées, qui sont des éléments grossiers. Par la suite, la baisse de la
porosité au cours du compostage s’expliquerait par la minéralisation du compost. Les particules
devenant plus fines se tassent, augmentant ainsi la densité apparente. Znaïdi (2002) attribue
cette perte de volume à un dégagement de CO2, ce qui entraine une diminution de la porosité.
Charnay (2005) suggère aussi que la densité initiale du compost serait corrélée à celle des
substrats d’origine et que tout au long du processus, une densification progressive du compost
et une perte en masse sont observés, ce qui explique la baisse de porosité.
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
1 11 21 31 41 51
Por
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)
Jours
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2.6. Suivi de la matière organique
La figure 17 montre l’évolution de la matière organique moyenne des tas au cours du processus
de compostage.
Figure 17 : Evolution de la matière organique au cours du compostage
L’allure générale de la courbe montre une tendance à la décroissance entre le 4e et le 32e jour,
puis une tendance à la stabilisation du 32e jour vers le 60e jour de compostage. En début de
compostage, la teneur en matière organique est de 74,46 % au 4e jour et diminue à 41,26 % au
60e jour. La valeur maximale est obtenue à 79,63 % au 7e jour. La baisse de la teneur en matière
organique au cours du compostage pourrait s’expliquer par la minéralisation des substrats. En
début de compostage, la dégradation de la matière organique présente est rapide, sous l’action
des micro-organismes présents. Par la suite, cette décomposition est ralentie du fait qu’il y a
moins de matière organique à dégrader. Tahraoui Douma (2013) observe une baisse de 58 % à
36 % de la matière organique sur son expérimentation de compostage en andains et s’appuie
sur les travaux de Grigatti et al. (2004) pour expliquer cette diminution par la minéralisation de
la matière organique sous l’action des micro-organismes. Aussi, le ralentissement de la
minéralisation marquerait le début de la phase de maturation du compost (Tahraoui Douma,
2013).
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
4 14 24 34 44 54
% M
O
Jours
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2.7. Suivi du ratio C/N
La figure 18 montre l’évolution moyenne du rapport carbone sur azote (C/N) des tas au cours
du processus de compostage.
Figure 18 : Evolution du ratio C/N au cours du compostage
Le rapport C/N qui exprime la proportion des quantités respectivement bio-disponibles en
carbone et en azote baisse au cours du processus de compostage. En début de compostage, la
valeur du rapport C/N est de 39,99 et diminue pour atteindre la valeur de 14,80 au 60e jour.
Aussi, pendant les 30 premiers jours, la baisse du rapport C/N est rapide, puis tend à se stabiliser
entre le 30e et le 60e jour de compostage. La valeur du rapport C/N initialement élevée serait
due à la grande quantité de tissus ligneux présent dans la coque d’arachide, conduisant ainsi à
une valeur de C/N supérieure aux valeurs optimales (25 à 30) (Cooperband, 2002; Misra et al.,
2005). Feller et al. (1981) observent une réduction du rapport C/N de 48 à 36 en 15 jours de
compostage de coques d’arachide, qui se stabiliser à 20 à la fin du processus. Seck (1987)
obtient des résultats moins satisfaisants avec les coques d’arachide en faisant passer le ratio
C/N de 48,78 à 47,40. Il justifie la valeur finale obtenue par le prétraitement effectué aux
coques d’arachide qui aurait éliminé la partie riche. Ce prétraitement, nommé procédé
« KILBRO », implique un broyage des coques puis un tamisage. La fraction passant au tamis
est utilisée pour le compostage, mais serait de qualité nutritionnelle moindre que le substrat
entier initial. Cela a donc défavorisé l’action des micro-organismes, malgré l’apport d’azote et
de phosphate. Dans notre cas de figure, le concassage simple effectué en début de compostage
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
4 14 24 34 44 54
Rap
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Jours
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a rendu sa dégradation plus difficile (en témoigne l’aspect final observé), mais n’a pas dénaturé
la coque d’arachide. En conséquence, la valeur finale du ratio C/N s obtenue après 60 jours de
compostage, soit de 14,80, reste dans l’intervalle recommandé de 10 à 15 (Cooperband, 2002).
3. Suivi des paramètres microbiologiques
La figure 19 montre l’évolution moyenne des paramètres microbiologiques des tas au cours du
processus de compostage, à savoir la flore hétérotrophe, les actinomycètes et les mycètes. Les
valeurs détaillées sont présentées en annexe 2.
Figure 19 : Evolution de la teneur en eau au cours du compostage
Les résultats montrent une évolution des populations microbiennes qui participent à la
dégradation de la matière organique au cours du processus de compostage. La population
dominante est la flore hétérotrophe, présente en grand nombre dès le 5e jour de compostage et
évolue de 1,55.103 à 1,38.1011 au 60e jour, soit une augmentation de 11,14 unités log. Les
actinomycètes se développent un peu plus tardivement et vont de 2,39.101 au 5e jour à 2,17.108
au 60e jour, soit une augmentation de 8,37 unités log. Il en est de même pour les mycètes qui,
eux, évoluent de 1,99.101 au 5e jour à 1,11.107
au 60e jour, soit une augmentation de 7,04 unités
log. Pour toutes les populations microbiennes, une tendance à la stabilisation s’observe à partir
du 55e jour. La présence élevée de la flore hétérotrophe dès le début du compostage pourrait
s’expliquer par le fait qu’il s’agit des organismes responsables de la dégradation des matières
facilement biodégradables en début du compostage : il s’agit de la phase mésophile. Par la suite,
1,00E+00
1,00E+01
1,00E+02
1,00E+03
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
1,00E+08
1,00E+09
1,00E+10
1,00E+11
1,00E+12
5 15 25 35 45 55
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omb
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Jours
Flore hétérotrophe
Actinomycètes
Mycètes
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les mycètes (champignons) et les actinomycètes attaquent les polymères difficilement
biodégradables (cellulose, lignine) pendant la phase de ralentissement de l’activité microbienne
pour porter le compost à maturation. Misra et al. (2005) et Tahraoui Douma (2013) qualifient
ce comportement de « succession de communautés microbiennes ». La présence de la flore
hétérotrophe est associée à la phase mésophile et l’apparition des actinomycètes et des mycètes
(qualifiés d’agents responsables de la lignocellulolyse) à la phase thermophile (Albrecht, 2007).
La figure 20 illustre les micro-organismes identifiés dans un échantillon de compost à base de
coques d’arachide.
Figure 20 : Micro-organismes présents dans un échantillon de compost
4. Appréciation de la stabilité et de la maturité
Dans le cadre de cette étude, les paramètres considérés pour l’appréciation de la stabilité et de
la maturité sont les paramètres physico-chimiques et microbiologiques.
L’observation de l’évolution de la température moyenne des tas permet d’identifier une
stabilisation à partir du 40e jour autour de 38 °C, valeur proche de la température ambiante. Le
pH tend à se stabiliser autour de 7 à 7,5 dès le 40e jour. La porosité moyenne des tas, toujours
en baisse de façon générale, ralentit considérablement sa diminution à partir du 53e jour en
passant de 15,82 % à 14,29 % au 60e jour. La teneur moyenne en matière organique,
globalement en baisse, tend à la stabilisation à partir du 46e jour en passant de 45,84 % à 41,26
% au 60e jour de compostage. Le ratio C/N, lui, présente un ralentissement de décroissance à
partir du 53e jour, en évoluant de 16,13 vers 14,80 au 60e jour. Quant aux valeurs dénombrées
de populations microbiennes, elles tendent à la stabilisation à partir du 48e jour, avec une
Co-compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins : Suivi du processus et qualité du compost
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constance pour l’abattement des nombres de la flore hétérotrophe, des actinomycètes et des
mycètes jusqu’au 60e jour. L’observation comparée de l’ensemble de ces paramètres permet de
définir, pour le compostage à base de coques d’arachide, une phase oxydative et une phase de
maturation. La phase oxydative se situe entre le 1er et le 21e jour, limites définies par le
comportement de la température. À l’intérieur de cette phase oxydative, le comportement du
pH permet de distinguer la phase mésophile de la phase thermophile dès le 4e jour, au passage
à la valeur minimale de pH 7,476. Après le 4e jour, la phase thermophile commence, marquée
par la résurgence forte des populations microbiennes, ce qui entraine l’élévation de la
température. Au 21e jour, le pic de température observé à 52,23 °C marque la fin de la phase
oxydative et le début de la phase de refroidissement. Cette phase de refroidissement, marquée
par une forte décroissance de la température, prend fin autour du 40e jour.
Les valeurs des différents paramètres suivis se stabilisent dans l’intervalle allant du 40e au 60e
jour et les résultats obtenus indiquent que le compost à base de coques d’arachide tend vers la
maturité à partir du 40e jour. Le tableau VIII résume les caractéristiques physico-chimiques et
microbiologiques finales du compost à base de coques d’arachide après 60 jours de compostage
et les compare aux caractéristiques d’un compost stable et ayant atteint la maturité, selon
Cooperband (2002) et MEO (2012).
Co-compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins : Suivi du processus et qualité du compost
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Tableau VIII : Comparaison des caractéristiques finales du compost obtenu avec celles
d’un compost stable et mature selon Cooperband (2002) et MEO (2012)
Paramètre
Compost à
base de coques
d’arachide
Compost stable
et mature
(Cooperband,
2002)
Compost
stable et
mature
(MEO, 2012)
Paramètres
physico-
chimiques
Température (°C) 37,2 Valeur
ambiante
Valeur
ambiante
pH 7,03 6 à 8 5,5 à 8,5
Conductivité
(mS/cm)
3,01 - < 4
Teneur en eau (%) 45,33 40 à 50 %
Porosité (%) 14,29 - -
Matière organique
(%)
41,26 Quantité
appréciable
Rapport C/N 14,80 10 à 15 < 22
Paramètres
microbiologiques
Flore hétérotrophe 1,38.1011 - -
Actinomycètes 2,17.108 - -
Mycètes 1,11.107 - -
Afin de confirmer ces résultats, la phytotoxicité du compost obtenu a été évaluée à travers un
essai de germination. La valeur de l’indice de germination (IG) obtenue est de 76,78 %. La
figure 21 présente les résultats de l’essai de germination après 72 h.
Figure 21 : Essai de germination
Un compost est considéré comme étant sans effet phytotoxique si son IG est supérieur à 50 %
par rapport au témoin. Cependant, la maturité est pleinement réalisée pour un compost dont
Co-compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins : Suivi du processus et qualité du compost
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l’IG est supérieur à 80% (Zucconi et al., 1981; Jiménez, Garcia, 1989). Le compost à base de
coques d’arachide obtenu peut être considéré comme étant sans effet phytotoxique, son IG
dépassant la valeur de 50 %. Par contre, après 60 jours de compostage, l’IG étant inférieur à 80
%, la maturité n’est pas encore atteinte en 60 jours de compostage.
5. Appréciation de la valeur agronomique et de la qualité hygiénique
5.1. Valeur agronomique du compost à base de coques d’arachide
L’appréciation de la valeur agronomique du compost obtenu a été effectuée sur la base de la
teneur en éléments fertilisants présents. La figure 22 présente l’évolution comparée de la teneur
en éléments fertilisants dans le compost à base de coques d’arachide. Les valeurs détaillées sont
présentées en annexe 3.
Figure 22 : Evolution comparée de la teneur en éléments fertilisants
De façon générale, il apparait une tendance à l’augmentation des différents éléments fertilisants
présents dans le compost à base de coques d’arachide. En début de compostage, 4 jours après
la mise en tas, l’élément le plus abondant est le calcium, avec une teneur de 0,29 % qui évolue
de manière pratiquement constante jusqu’à 0,62 % au 60e jour. Ensuite, nous avons le
potassium, avec une teneur de 0,27 % observée au 4e jour de compostage, qui évolue très
légèrement pour atteindre la valeur de 0,34 % au 60e jour, avec une tendance à la stabilisation
marquée dès le 46e jour. Le sodium est présent à hauteur de 0,22 % au 4e jour (en début de
0,10%
0,20%
0,30%
0,40%
0,50%
0,60%
0,70%
4 14 24 34 44 54
Ten
eurs
(%
)
Jours
Sodium Potassium Calcium Magnésium
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compostage), dépasse la teneur en potassium après le 28e jour puis devient l’élément dominant
à partir du 42e jour, pour atteindre la valeur finale de 0,65 %. Le magnésium, lui, reste
globalement l’élément en teneur la plus faible entre le 4e jour, avec une teneur de 0,14 % et le
35e jour, avec une teneur de 0,31 %. Par la suite, il atteint la valeur de 0,37 % au 60e jour de
compostage. Ces résultats concordent avec l’évolution des communautés microbiennes
responsables de la dégradation du compost. En effet, dès le 15e jour, les actinomycètes et les
mycètes, responsable de la dégradation des tissus lignocellulosiques, évoluent en grand nombre.
Cela correspond à une hausse dans la production des éléments fertilisants, notamment le
calcium, le sodium et le magnésium. Les teneurs des éléments minéraux obtenues en fin de
compostage sont comparées dans le tableau IX aux valeurs optimales définies par AL (2005)
ainsi qu’aux valeurs obtenues par Lompo et al. (2009) sur le co-compostage de substrats
ligneux.
Tableau IX : Comparaison des teneurs en éléments fertilisants avec les valeurs optimales
Éléments
minéraux
Compost à base de
coques d’arachide
Co-compost Paille maïs +
Fumier + Phosphate
(Lompo et al., 2009)
Valeurs
optimales
(AL, 2005)
Sodium (%) 0,65 - -
Potassium (%) 0,34 0,30 0,20
Magnésium (%) 0,37 0,03 0,30
Calcium (%) 0,62 0,20 3,00
Les résultats obtenus montrent que le compost à base de coques d’arachide produit plus
d’éléments minéraux que les autres substrats ligneux, communément retrouvés dans
l’agriculture locale. Ce résultat est corroboré par les études de Feller et al. (1981) qui comparent
les performances du compost de coques d’arachide à celui de paille de mil et de sorgho.
Cependant, nous observons un léger excès en magnésium par rapport à la valeur recommandée
qui pourrait être attribué à la composition chimique des coques d’arachide. Au vu de la teneur
en éléments fertilisants, il apparait que le compost à base de coques d’arachide présente de
meilleures qualités en co-compostage.
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5.2. Qualité hygiénique du compost à base de coques d’arachide
Les résultats des analyses de qualité hygiénique montrent un abattement important des agents
pathogènes au cours du compostage à base de coques d’arachide. Au début du compostage, les
valeurs mesurées pour les coliformes fécaux (CF) et les streptocoques fécaux (SF) sont
respectivement de 1.68.108 et de 7,28.105. Ces valeurs élevées seraient dues à l’un des substrats
d’origine, le fumier de bovins, qui est d’origine fécale. Au bout de 60 jours de compostage, ces
valeurs diminuent à 2,22.102 et à 2,05.102 respectivement. L’abattement en coliformes fécaux
est de 7,58 unités log et de 5,16 unités log pour les streptocoques fécaux. Cet abattement serait
dû aux températures élevées enregistrées au cours de la phase thermophile. Albrecht (2007) et
Tahraoui Douma (2013) parlent d’ « effet hygiéniste » du compostage. La comparaison des
valeurs finales avec la norme CCME (2005), présentée dans le tableau XI, montre que le
compost à base de coques d’arachide a une qualité hygiénique appréciable et appropriée pour
l’amendement des sols en agriculture. Les valeurs détaillées sont présentées en annexe 4.
Tableau X : Comparaison des paramètres de qualité hygiénique à la norme
Paramètre de qualité Compost à base
de coques d’arachide
Norme CCME
(CCME, 2005)
Coliformes fécaux (UFC/g) 2,22.102 < 103
Streptocoques fécaux (UFC/g) 2,05.102 -
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Conclusion
Au terme de cette étude, les résultats obtenus ont montré la faisabilité d’un co-compost à base
de coques d’arachides et de fumier de bovins, ainsi que sa valeur ajoutée. La caractérisation du
compost a révélé la présence d’éléments fertilisants en teneur appréciable, déterminants pour
l’amendement des sols. En ce qui concerne la valeur agronomique, le co-compost à base de
coques d’arachides apparaît meilleur et riche, sur la base de sa teneur en éléments fertilisants.
L’essai de germination après de 60 jours de compostage, montre que la maturité n’est pas
atteinte. Cependant, à stabilité, la qualité hygiénique apparait appréciable. En définitive,
l’utilisation d’un compost à base de coques d’arachide en agriculture pourrait permettre de
dispenser les agriculteurs, à terme, de l’utilisation d’engrais chimiques et par la même occasion,
une meilleure revalorisation des résidus de récolte, produits de la filière agricole au Burkina.
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Limites, recommandations et perspectives
Les conclusions observées à l’issue de cette expérimentation ont permis d’apporter quelques
éléments de connaissance sur le co-compostage à base de coques d’arachide. Néanmoins, il
reste possible de continuer l’étude sur quelques aspects qui n’ont pas pu être abordés.
L’expérimentation ici menée a permis de conclure que la forte teneur en cellulose et en lignine
présente dans la coque d’arachide a rendu difficile sa dégradation. Cependant, les travaux de
Seck (1987) montrent que pour un broyage poussé, le ratio C/N atteint au final apparaît peu
intéressant. Nous recommandons donc une étude sur la recherche de la valeur optimale de la
granulométrie à définir pour amorcer le compostage de la coque d’arachide.
Le pic de température observé en fin de phase oxydative, soit de 52,23 °C est assez faible.
Aussi, les tas ont tendance à s’assécher assez rapidement. Cela permet de poser l’hypothèse que
la taille des andains, relativement faible, a pénalisé les pics susceptibles d’être atteints.
Pourtant, si les pics de température atteints en phase thermophile sont plus élevés, cela pourrait
améliorer l’action hygiéniste du compost en favorisant l’abattement des paramètres de
contamination fécale. Il s’agit d’un aspect sensible puisque l’un des intrants, le fumier, est
d’origine fécale. Nous recommandons des andains plus grands, soit de 1 m au minimum en
hauteur pour une emprise en base de 1 à 1,5 m.
Les andains confectionnés dans le cadre de cette étude sont identiques et ont été soumis aux
mêmes conditions d’entretien. Il serait intéressant de reconduire cette expérimentation en
faisant varier le rapport matière sèche sur matière humide des intrants et d’étudier l’influence
du retournement afin de cerner leurs valeurs optimales et d’apprécier leur influence sur la durée
et le processus de compostage des coques d’arachide.
Feller et al. (1981) ainsi que Seck (1987) ont pu mettre en évidence l’action humifère
prépondérante du compost à base de coques d’arachide sur le sol, en entrainant une
augmentation du taux de carbone, de l’azote et des oligo-éléments tels le phosphore, le calcium
et le potassium. Cet aspect (action humifère), n’a pas été abordé dans le cadre de cette étude et
pourraient apporter un complément déterminant aux présentes conclusions.
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Annexes
Annexe 1 : Valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques suivis ............................... 43
Annexe 2 : Valeurs moyennes des dénombrements microbiens .............................................. 46
Annexe 3 : Valeurs moyennes des teneurs en éléments fertilisants ......................................... 46
Annexe 4 : Suivi des paramètres de contamination fécale ....................................................... 47
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Annexe 1 : Valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques suivis
Dates Jours T
ambiante
(°C)
Température moyenne (°C) pH Teneur en
eau (%)
Porosité
(%)
MO (%) COT (%) NTK (%) C/N
Sub-surface du
tas
Milieu du
tas
Base du
tas
09/10/2015 1 35,57 36,50 37,23 38,63 8,863 52,00% 48,61%
10/10/2015 2 32,61 36,87 37,13 39,13 8,302
11/10/2015 3 34,20 41,13 42,13 43,33 7,889
12/10/2015 4 32,12 41,58 42,25 43,65 7,476 49,33% 47,52% 74,46% 37,23% 0,93% 39,99
13/10/2015 5 34,00 42,03 42,37 43,97 7,710
14/10/2015 6 34,00 40,10 42,60 42,90 7,969
15/10/2015 7 37,40 42,37 42,97 42,50 8,680 52,00% 38,33% 79,63% 39,82% 1,08% 36,75
16/10/2015 8 33,80 42,17 42,73 42,70 8,848
17/10/2015 9 34,40 42,83 43,40 43,67 8,824
18/10/2015 10 31,50 34,00 34,43 34,87 8,800
19/10/2015 11 30,70 36,63 33,93 33,60 8,753 52,00% 29,13% 70,47% 35,23% 1,14% 30,88
20/10/2015 12 32,60 36,67 34,43 34,07 8,764
21/10/2015 13 34,40 37,83 36,93 35,57 8,624
22/10/2015 14 34,50 44,23 43,03 41,87 8,555 49,33% 28,58% 68,42% 34,21% 1,19% 28,63
23/10/2015 15 34,60 44,97 44,30 43,03 8,757
24/10/2015 16 34,70 39,27 37,83 36,73 8,640
25/10/2015 17 39,70 44,73 44,57 45,40 8,448
26/10/2015 18 37,50 43,53 42,50 38,60 8,256 46,67% 28,59%
27/10/2015 19 40,50 51,30 50,93 47,87 8,518 65,57% 32,78% 1,24% 26,46
28/10/2015 20 33,40 49,57 49,00 46,27 8,387
29/10/2015 21 34,70 52,23 51,00 48,63 8,283 46,67% 23,97% 54,52% 27,26% 1,09% 25,13
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Dates
Jours
T
ambiante
(°C)
Température moyenne (°C)
pH
Teneur en
eau (%)
Porosité
(%)
MO (%)
COT (%)
NTK (%)
C/N Sub-surface du
tas
Milieu du
tas
Base du
tas
30/10/2015 22 36,80 47,87 46,60 44,87 8,258
31/10/2015 23 36,30 46,37 44,20 42,90 8,141
01/11/2015 24 36,60 48,50 46,87 45,80 8,024
02/11/2015 25 37,10 47,37 46,00 44,00 7,907 48,00% 23,21% 52,48% 26,24% 1,23% 21,42
03/11/2015 26 38,20 46,23 45,03 42,70 7,790
04/11/2015 27 39,80 45,43 44,57 42,03 7,943
05/11/2015 28 39,60 41,73 40,83 40,07 8,096 49,33% 22,09% 55,84% 27,92% 1,33% 20,92
06/11/2015 29 34,00 38,68 38,66 38,66 7,641
07/11/2015 30 35,80 38,80 38,63 38,63 7,661
08/11/2015 31 36,10 40,57 40,18 39,57 7,681
09/11/2015 32 35,30 41,72 40,76 40,55 7,920 45,33% 21,51% 44,61% 22,31% 1,28% 17,36
10/11/2015 33 34,09 40,76 39,72 41,69 7,789
11/11/2015 34 32,79 41,68 41,59 40,56 7,658
12/11/2015 35 34,22 40,64 39,71 39,50 7,529 46,67% 20,57% 46,01% 23,01% 1,33% 17,27
13/11/2015 36 34,10 41,44 40,43 40,39 7,585
14/11/2015 37 35,07 40,92 41,51 40,23 7,857
15/11/2015 38 34,99 39,56 39,42 39,87 7,571
16/11/2015 39 34,12 39,55 39,23 38,95 7,491 48,00% 19,62% 49,93% 24,97% 1,28% 19,50
17/11/2015 40 38,75 39,18 40,50 40,78 7,477
18/11/2015 41 37,00 38,90 40,67 39,25 7,533
19/11/2015 42 36,00 39,68 39,15 38,76 7,572 46,67% 19,44% 46,94% 23,47% 1,33% 17,66
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Dates
Jours
T
ambiante
(°C)
Température moyenne (°C)
pH
Teneur en
eau (%)
Porosité
(%)
MO (%)
COT (%)
NTK (%)
C/N Sub-surface du
tas
Milieu du
tas
Base du
tas
20/11/2015 43 36,00 40,11 41,24 40,79 7,584
21/11/2015 44 35,00 40,91 40,68 39,38 7,365
22/11/2015 45 36,19 38,65 40,72 38,61 7,563
23/11/2015 46 34,06 40,53 39,08 40,21 7,577 45,33% 18,29% 45,84% 22,92% 1,31% 17,52
24/11/2015 47 36,61 39,15 39,46 38,82 7,571
25/11/2015 48 36,23 40,99 40,98 39,16 7,448
26/11/2015 49 37,00 40,40 39,74 38,37 7,576 44,00% 17,33% 45,72% 22,86% 1,31% 17,50
27/11/2015 50 36,00 41,16 39,02 40,86 7,232
28/11/2015 51 35,60 39,42 38,57 37,98 7,310
29/11/2015 52 34,59 41,12 38,52 39,18 7,353
30/11/2015 53 36,60 39,47 39,74 38,98 7,257 48,00% 15,82% 44,46% 22,23% 1,38% 16,13
01/12/2015 54 37,00 38,69 38,40 39,24 7,228
02/12/2015 55 36,00 37,87 39,62 38,28 7,237
03/12/2015 56 37,00 40,34 37,94 40,41 7,271 48,00% 42,30% 21,15% 1,39% 15,18
04/12/2015 57 36,50 40,11 40,88 40,64 7,260
05/12/2015 58 35,80 37,70 37,73 38,83 7,239
06/12/2015 59 36,30 38,64 37,83 38,77 7,236
07/12/2015 60 36,10 37,43 37,27 37,17 7,032 45,33% 14,29% 41,26% 20,63% 1,39% 14,80
Co-compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins : Suivi du processus et qualité du compost
SEBGO Sidlawendé Marie Danièle – Master 2 Eau et Assainissement – Année 2014/2015 46
Annexe 2 : Valeurs moyennes des dénombrements microbiens
Dates Jours Flore hétérotrophe
(UFC/g) Actinomycètes
(UFC/g) Mycètes (UFC/g)
09/10/2015 1 13/10/2015 5 1,55E+03 2,39E+01 1,99E+01 20/10/2015 12 8,36E+02 9,07E+01 7,56E+01 27/10/2015 19 3,87E+03 5,32E+04 4,43E+03 03/11/2015 26 4,50E+05 2,36E+05 6,44E+04 11/11/2015 34 8,69E+06 2,79E+06 9,83E+04 18/11/2015 41 4,00E+08 5,08E+07 5,43E+05 25/11/2015 48 4,57E+10 1,40E+08 6,91E+06 02/12/2015 55 7,98E+10 2,04E+08 7,38E+06 07/12/2015 60 1,38E+11 2,17E+08 1,11E+07
Annexe 3 : Valeurs moyennes des teneurs en éléments fertilisants
Dates Jours Sodium Potassium Calcium Magnésium
09/10/2015 1 12/10/2015 4 0,22% 0,27% 0,29% 0,14% 15/10/2015 7 0,24% 0,27% 0,30% 0,16% 19/10/2015 11 0,24% 0,27% 0,33% 0,16% 22/10/2015 14 0,26% 0,27% 0,33% 0,17% 27/10/2015 19 0,26% 0,27% 0,37% 0,20% 29/10/2015 21 0,24% 0,27% 0,38% 0,18% 02/11/2015 25 0,27% 0,29% 0,42% 0,21% 05/11/2015 28 0,29% 0,29% 0,44% 0,25% 09/11/2015 32 0,31% 0,30% 0,45% 0,28% 12/11/2015 35 0,44% 0,30% 0,47% 0,31% 16/11/2015 39 0,47% 0,30% 0,49% 0,30% 19/11/2015 42 0,52% 0,31% 0,50% 0,32% 23/11/2015 46 0,53% 0,33% 0,52% 0,32% 26/11/2015 49 0,55% 0,33% 0,55% 0,35% 30/11/2015 53 0,62% 0,33% 0,57% 0,34% 03/12/2015 56 0,65% 0,33% 0,59% 0,35% 07/12/2015 60 0,65% 0,34% 0,62% 0,37%
Co-compostage de coques d’arachide avec du fumier de bovins : Suivi du processus et qualité du compost
SEBGO Sidlawendé Marie Danièle – Master 2 Eau et Assainissement – Année 2014/2015 47
Annexe 4 : Suivi des paramètres de contamination fécale
Coliformes fécaux au
13/10/15 (UFC/g) Coliformes fécaux au 07/12/15
(UFC/g) Abattement (unités log)
Tas 1 2,19E+07 4,04E+02 7,34 Tas 2 4,74E+08 1,52E+02 8,68 Tas 3 5,45E+06 1,10E+02 6,74
Moyenne 1,67E+08 2,22E+02 7,58
Streptocoques fécaux au
13/10/15 (UFC/g) Streptocoques fécaux au
07/12/15 (UFC/g) Abattement (unités log)
Tas 1 2,10E+06 3,16E+02 6,32 Tas 2 2,78E+04 1,25E+02 4,44 Tas 3 5,20E+04 1,74E+02 4,71
Moyenne 7,28E+05 2,05E+02 5,16
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