VALORISATION DES DECHETS URBAINS DE LA VILLE DE …

REPUBLIQUE DE MADAGASCAR Tanindrazana – Fahafahana – Fandrosoana

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MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

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UNIVERSITE DE MAHAJANGA FACULTE DES SCIENCES

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Département de Biochimie - Microbiologie & Chimie **************************

Option : Sciences et Techniques de Traitement des Déchets (STTD)

MEMOIRE DE MASTER 1

N° : 030

VALORISATION DES DECHETS URBAINS

DE LA VILLE DE MAHAJANGA PAR LE

SYSTEME DE COMPOSTAGE

Présenté par :

Mlle NADJYAT Aboubacar

Soutenu le 21 Décembre 2009

Devant la commission d’examen composée de :

PRESIDENT DE JURY : Docteur RASOLONJATOVO Martial Zozime

DIRECTEUR DE MEMOIRE : Docteur RASOANANDRASANA Emilienne

JUGE : Madame RAZAFINDRAVOLA Jeanne Virginie

Faculté des Sciences

Université de Mahajanga

i

DEDICACE

A Dieu l’Eternel

Louange à Dieu. Seigneur de l’univers.

Le Tout Miséricordieux, le Très Miséricordieux. (Coran : chap1, verset1-2)

A mes parents : ABOUBACAR Allaoui et RAHAMATOU ChaÏ bou

Voici les fruits de vos sacrifices ;

Merci de tout cœur, pour vos prières, vos attentions, votre amour irremplaçable.

«Que la paix et la bénédiction de Dieu soient avec vous !»

A mes frères et sœurs : - Badroudine Ali, Dr Faouzo uz, Sayfidine et Daoud .

-Thourayat, Rifkat, Sitti Fatima et Saïdat

L’unité familiale a été un réconfort moral durant mes études, ce lien qui nous

unit n’a pas de prix.

« Ma réussite est la votre ».

A mon fiancé : Mr ZAIDOU M.

Qui m’a soutenu moralement durant l’année universitaire.

« Voici notre bonheur »

A mes cousins et cousines: - MOHAMED Soudjay

- FATIMA Salime

«Ma profonde reconnaissance pour tout ce que nous avons vécu

ensemble».

ii

REMERCIEMENTS

Ce travail n’aurait pas pu être réalisé sans l’aide de certaines personnes, qu’elles

reçoivent ici l’expression de mes sentiments les plus distingués :

Monsieur le Docteur RANDRIANODIASANA Julien , Doyen de la faculté des

Sciences de l’Université de Mahajanga, qui a bien aidé pour l’amélioration de l’option

STTD.

Monsieur le Docteur RASOLONJATOVO Martial Zozime , Chef de la Formation

Option Sciences et Techniques de Traitement des Déchets (STTD), qui a bien mené

notre option préférée et défendeur de l’environnement et qui a accepté de présider

ce mémoire. « Veuillez recevoir nos vifs remerciements et notre profond respect ».

A Madame le Docteur RASOANANDRASANA Emilienne , Directeur de ce mémoire

qui a bien mené notre option préférée et défendeur de l’environnement. Sans elle ce

présent travail ne serait jamais être fini. Qu’elle trouve ici mes sincères

reconnaissances.

A Madame RAZAFINDRAVOLA Jeanne Virginie, qui a accepté de juger ce travail.

« Veuillez recevoir l’expression de notre profonde gratitude et de nos hautes

considérations ».

A tous les Enseignants de la Faculté des Sciences, qui durant tous mon cursus

universitaire, m’ont dispensé des cours bien précieux.

A toute ma famille qui est aux Comores et celle qui est à Madagascar :

Ma tante Rehéma Chaibou et mon oncle Assane Chaibou

Merci d’avoir partagé ma joie !

«Merci infiniment».

A tout le staff de l’Association TANANAMADIO pour le bon accueil pendant le

stage

A tous les membres de l’Association Culturelle pour l’Avenir des Etudiants de

Moya à Madagascar ( A.C.A.E.M.M). Que nos ambitions se réalisent !

Monsieur Jonhson Aimé : Chef de production du chantier de Tananamadio qui est

mon encadreur technique.

iii

A tous mes amis de promotion :

En souvenir des grands moments que nous avons passés ensemble.

«Tous mes remerciements et ma grande sympathie».

iv

TABLE DES MATIERES

DEDICACE................................................................................................................................ i

REMERCIEMENTS................................................................................................................ii

ACRONYMES.........................................................................................................................vi

LISTE DES FIGURES, DES TABLEAUX ET DES ANNEXES ......................................vii

GLOSSAIRE............................................................................................................................ ix

RESUME...................................................................................................................................x

INTRODUCTION....................................................................................................................1

I - Première Partie : MATERIELS ET METHODES ........ ..................................................3

I.1. MATERIELS ...................................................................................................................3 I.1.1. Bibliothèques et centres de documentation...............................................................3 I.1.2. Support des cours ......................................................................................................3

I.2. METHODES ....................................................................................................................3 I.2.1. Choix des milieux d’étude ........................................................................................3 I.2.2. Recherche bibliographique........................................................................................4 I.2.3. Fiches d’enquêtes ......................................................................................................4 I.2.4. Visite sur terrain ........................................................................................................5

II - Deuxième Partie : RESULTATS ......................................................................................6

II.1. Origines et natures des déchets urbains ..........................................................................6 II.1.1. Origines....................................................................................................................6

a) Déchets municipaux ou urbains............................................................................6

b) Déchets des entreprises.........................................................................................7 c) Déchets hospitaliers..............................................................................................8 d) Déchets agricoles..................................................................................................8 e) Déchets toxiques en quantité dispersée (DTQD) .................................................8

II.1.2. Nature des déchets ...................................................................................................9 II.2. Valorisation des déchets urbains par le compostage.......................................................9

II.2.1. Typologie des déchets compostables ......................................................................9 II.2.2. Différents procédés de compostage ......................................................................10

a) Compostage en tas ou andain .............................................................................10

b) Compostage en caisse ou en fosse......................................................................11

c) Compostage en silo ou conteneur (ou en fermenteur)........................................12

I.3. Avantages du compostage des déchets ..........................................................................12 II.4. Aspects microbiologiques du compostage....................................................................13 II.5. Paramètres influant le processus de compostage..........................................................14 II.6. Procédé du compostage des déchets : cas de Tananamadio .........................................19

II.6.1. Collecte ..................................................................................................................19

II.6.2. Triage .....................................................................................................................20

II.6.3. Mélange .................................................................................................................20 II.6.4. Retournement.........................................................................................................21 II.6.5. Maturation..............................................................................................................21 II.6.6. Criblage..................................................................................................................21

II.6.7. Mise en sacs du compost .......................................................................................22 II.6.8. Vente du compost de Tananamadio.......................................................................22 II.6.9. Analyses du compost fini.......................................................................................23 II.6.10. Impacts environnementaux possibles du compostage de Tananamadio..............25

v

III – Troisième Partie : DISCUSSION.................................................................................26

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS.....................................................................32

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .............................................................................34

ANNEXES...............................................................................................................................36

vi

ACRONYMES

Ar : Ariary

C : Carbone

CO2 : Dioxyde de carbone

CTA : Centre Technique de Coopération Agricole

DBO : Demande Biochimique en Oxygène

DTQD : Déchet Toxique en Quantité Dispersée

EPI : Equipement de Protection Individuel

Fmg : Franc malgache

GTZ : Gesellschaft fûr Technische Zusammenarbeit

K: Potassium

M.O : Main d’Œuvre

N : Azote

PED : Pays en Développement

P : Phosphore

R : Retournement

vii

LISTE DES FIGURES, DES TABLEAUX ET DES ANNEXES

N° Titre des figures Page

1 Enquête auprès d’un responsable du compostage de Tananamadio 4

2 Déchets municipaux déposés dans une benne à ordures 6

3 Assainissement du Vallon de Metzinger 7

4 déchets agricoles 8

5 Compostage en tas continu ou méthode “du tas baladeur” 11

6 Silo en bois 12

7 Silo en béton 12

8 Silo en treillis (type « Verdel ») 12

9 Courbe théorique des besoins en oxygène au cours du compostage 15

10 Courbes de principe de l’évolution de la température de divers substrats

organiques lors du compostage en tas 16

11 Courbe de principe de variations du pH au cours du compostage 17

12 Processus de compostage 18

13 Camion de collecte des déchets 19

14 DNC Mangatokana 19

15 Triage des déchets au site de compostage 20

16 Formation des andains 21

17 Trommel en marche 22

18 Mise en sac 22

N° Titre des tableaux Page

1 Déchets compostables 10

2 Paramètres influant le processus de compostage 14

3 Recommandation d’utilisation 24

4 Contrôle du compostage par jour et par semaine 24

5 Etude d’impact environnemental sur le traitement de déchet à la décharge

Mangatokana 25

viii

N° Titre des annexes Page

1 Avantages et inconvénients de l’engrais organique 36

2 Remarque à faire et suggestion pour le compost 37

3 Structure microscopique d’un compost 38

4 Les microorganismes du compost : caractéristiques 39

5 Classification des microorganismes du compost suivant leurs fonctions

biochimiques 40

ix

GLOSSAIRE

Andain: alignement de foin de céréales ou d’autres végétaux fauchés et déposés sur le sol.

Biodégradable : (adjectif) que les micro-organismes peuvent décomposer.

Criblage : vient du verbe cribler.

Cribler : trier et épurer en passants au crible les débris et déchets.

Déchet : tout résidu d'un processus de production, de transformation ou d'utilisation, toute

substance, matériau, produit ou plus généralement tout abandonné ou que son détenteur

destine à l'abandon.

Effet de serre : piégeage par l’atmosphère d’une partie de rayonnement infrarouge émis par

la terre, ce qui participe à l’échauffement d’une basse atmosphère. Les gaz dits « effet de

serre » accroissent ce piégeage. L’effet de Serre est un phénomène naturel mais les activités

humaines sont aujourd’hui responsables de son augmentation.

Encombrant : embarrassant, gênant.

Fermentescibilité : aptitude à fermenter du produit.

Nauséabonde : (adjectif) mauvaise odeur qui donne envi de vomir.

Organigramme : graphique de la structure hiérarchique d’une entreprise, d’une organisation

Synthèse : formation artificielle d’un composé à partir de ses éléments.

Transgéniques : se dit d’un organisme dans lequel ont été transférés un ou plusieurs gènes

étrangers. Exemple : plantes transgéniques.

x

RESUME

Ce mémoire est le fruit de travail qu’on a fait pendant un mois de stage, février 2009, avec les

gens de Tananamadio étoffé par une étude bibliographique. Ce travail avait comme objectif

de participer à l’assainissement de nos villes, et campagnes par la collecte et le ramassage des

déchets, les mettre en valeur pour obtenir des engrais “ biologiques ” favorables aux

agricultures paysannes, et pour profiter de sensibiliser les gens d’appliquer le compost comme

engrais permettant de fertiliser les plantes pour avoir des bonnes caractéristiques de la matière

organique, et de ne plus utiliser les engrais chimiques .Il nous est important de déterminer

aussi les différentes sortes des impacts environnementaux causés par les déchets. Ces

derniers sont aussi parmi des vecteurs des polluants atmosphériques surtouts quand on fait les

incinérations sauvages. Au contact de l’eau, les déchets mis en décharge subissent des

transformations physico-chimiques qui donnent naissance aux lixiviats. Les causes et les

conséquences immédiates de ces impacts peuvent être déterminées.

Mots clés : Agriculture, Assainissement, Déchet, Engrais biologique.

1

INTRODUCTION

A Madagascar, la gestion des déchets urbains n’est pas bien organisée. Les déchets

s’accumulent un peu partout dans des villes. L’élimination des ordures ne se fait pas dans les

meilleures conditions. Les déchets urbains regroupent les ordures ménagères et autres déchets

de compositions analogues issus de l’industrie ou de l’artisanat [13]. Un déchet ou résidu de

filière de fabrication est réutilisé dans une autre filière et devient encore déchet.

A Mahajanga, l’association Tananamadio fait l’effort pour la protection de

l’environnement, l’amélioration de la qualité de vie des citoyens, l’évolution de l’agriculture,

la création d’emplois, l’intégration des personnes défavorisées de la ville. En général, le

processus de la gestion des ordures ménagères a consisté en les valorisant par le compostage

des déchets biodégradables.

Dans le passé, avant qu’apparaissent les importations des biens de consommation et

l’industrie de l’emballage, les déchets des pays en développement étaient essentiellement

d’origine organique et se prêtaient sans problème à la biodégradation ou au compostage. De

nos jours, la majorité des Pays en Développement (PED) ont, des degrés différents, évolué

vers une société.

Ce changement peut être attribué à plusieurs facteurs tels que les influences

occidentales, l’industrie touristique, les importations des biens de consommation et le style de

vie des expatriés qui vivent dans ces pays [6].

A la suite de cette évolution, le volume des déchets non biodégradables et nuisibles à

l’environnement a augmenté à un niveau tel qu’il constitue à l’heure actuelle un problème

majeur pour les PED [1].

Dans la majorité des cas, ces PED n’ont pas eu les moyens, de mettre en place des

systèmes efficaces de gestion des déchets pour faire face à cette nouvelle situation [6].

L’accroissement de la population et le développement des besoins s’accompagnent

d’une production accrue de déchets. Le site de décharge Mangatokana se trouvant environ 7

km au nord du centre de la ville de Mahajanga, dans le Fokontany d’Antanimalandy Nord, de

superficie voisine de 18 ha sert d’un dépôt des déchets. C’est un lieu d’évacuation donc des

déchets ménagers de la ville et aussi c’est un centre de compostage. Dans la décharge

Mangatokana, il y a des petits feux qui provoquent la pollution atmosphérique surtout par des

incinérations, des gaz dégagés par les déchets, les camions bennes et les voitures. Nous

pouvons dire aussi qu’il existe une pollution du sol par raison que les déchets s’accumulent

des années. La présence du lixiviat crée la pollution des eaux souterraines. L’accumulation

des déchets pose aujourd’hui un problème d’environnement majeur, difficile à résoudre [2].

2

Le fruit de nos recherches auprès de TANANAMADIO portait l’avantage pour mener

une étude très intéressante concernant les techniques de compostage des déchets urbains.

D’où le choix du thème de notre travail : « Système de compostage : valorisation des déchets

urbains, cas de la ville de Mahajanga ».

Les objectifs de cette étude sont ainsi :

- de participer à l’assainissement de la ville de Mahajanga par la collecte et le ramassage

des déchets, les mettre en valeur en les transformant pour obtenir des engrais

biologiques favorables aux cultures paysannes ;

- de faire étendre les domaines d’impacts positifs du traitement des déchets ;

- de réduire les impacts négatifs alarmants par le non traitement des déchets ;

- de déterminer les types des déchets urbains nécessaires pour la valorisation agricole ;

- et de déterminer le processus du compostage.

Notre travail est alors subdivisé en trois parties. La première partie concerne les

différents matériels et méthodes utilisées. La deuxième partie donne les résultats obtenus et la

troisième partie est basée sur la discussion. Cette dernière partie est suivie d’une conclusion et

de quelques recommandations.

3

I - Première Partie : MATERIELS ET METHODES

I.1. MATERIELS

I.1.1. Bibliothèques et centres de documentation

• Bibliothèques de l’Université de Mahajanga

• Bibliothèque du quartier d’Ambalavola Mahajanga

• Bibliothèque du Lycée Philibert Tsiranana de Mahajanga

• Internet et mémoires MASTER en Sciences et Techniques de Traitement

des Déchets (STTD)

I.1.2. Support des cours

Pendant l’élaboration de ce mémoire, on a utilisé nos supports des cours pour avoir

des informations ayant des relations avec notre thème.

I.2. METHODES

Dans le cadre de l’élaboration de ce mémoire, nous avons mené un mois de stage en

travaillant ensemble avec les membres de Tananamadio durant le mois de Février 2009.

I.2.1. Choix des milieux d’étude

Le choix de milieu d’étude n’est pas le fruit du hasard selon le degré d’évolution des

déchets urbains. Nous voulons renforcer les activités de la valorisation des déchets et

développer le marché du compost. Notre choix des milieux d’étude s’est fixé à la Décharge

Non Contrôlée (DNC) à Mangatokana à 7 km de la ville de Mahajanga. Une association

« Tananamadio » dirige les systèmes et procédés du compostage des déchets urbains. Elle est

toujours à la recherche d’une amélioration des procédés et de leur mise en œuvre pour

augmenter la production et la qualité du compost obtenu, bien que celle-ci soit satisfaisante.

4

I.2.2. Recherche bibliographique

Nous avons complété nos recherches en rassemblant les diverses bibliographies déjà

établies. Tel est le cas des sites web de l’Internet, des bibliothèques et de support de cours.

Toutes les différentes sortes de ces documents sont basées surtout sur les principaux types des

déchets urbains.

Puis l’analyse des informations reçues nous a permis de prendre ceux qui sont utiles et

exploitables.

I.2.3. Fiches d’enquêtes

Nous avons adopté une démarche d’élaboration des fiches questionnaires pour savoir

en général la situation des ouvriers de la Décharge Non Contrôlée (DNC) Mangatokana, c’est

à dire dès le début du processus jusqu’à l’obtention d’un produit fini (compost).

Enquête :

Pour élaborer notre travail, des enquêtes auprès de certaine catégorie de personnes

dites « ressources » sont indispensables.

Figure n° 01 : Enquête auprès d’un responsable du compostage de

Tananamadio

Personnes ressources :

Des personnes clés pouvant nous donner des renseignements sur les déchets et le

compostage à Mahajanga sont les cibles de notre enquête.

5

En plus, des entretiens ont été menés auprès de responsable des activités liées au

système de compostage. Il s’agit du :

- personnel de voirie et Municipale (camionneurs) ;

- personnel de Tananamadio basé dans la décharge Municipale.

Des informations ont été collectées lors de ces différentes enquêtes.

Les questionnaires :

Dans les enquêtes, les questionnaires sont généralement axés sur :

- la qualité et quantité des déchets urbains ;

- la gestion de ces déchets dans la décharge (du ramassage jusqu’à la

décharge municipale) ;

- le système de traitement des déchets par le recyclage;

- le processus du compostage.

I.2.4. Visite sur terrain

Pour mieux acquérir des connaissances approfondies sur les déchets urbains face aux

activités agricoles, nous avons commencé par l’observation sur place en accompagnant les

chauffeurs transporteurs de la Commune Urbaine de Mahajanga.

L’observation concerne les différents endroits de dépôts des bacs à ordures, la

décharge du site de Mangatokana qui est environ à 7 km de la ville de Mahajanga. Nous

avons également observé les activités réalisées par les riverains qui habitent aux alentours de

ce site.

Faisant partie des visites, nous avons contacté les responsables de service de la Voirie

qui nous ont présenté des données utiles.

L’accès à ces informations nous a été facilité par les personnes ressources de la Voirie.

6

II - Deuxième Partie : RESULTATS

Nos démarches et méthodes de travail nous ont conduit à établir des résultats présentés dans

cette deuxième partie du mémoire.

II.1. Origines et natures des déchets urbains

II.1.1. Origines

a) Déchets municipaux ou urbains

On désigne sous ce terme l’ensemble des déchets dont l’élimination doit être assurée

par les communes par obligation légale (loi n°75-633 du 15 Juillet 1975).

Les déchets municipaux regroupent les :

� Déchets ménagers

C’est l’ensemble des déchets produits par l’activité des ménages. Ils comprennent les

ordures ménagères, les encombrants, les déchets ménagers spéciaux, les déchets de

l’assainissement individuel et les déchets ménagers liés à l’automobile.

� Déchets issus des activités économiques

Ce sont les déchets issus de l’artisanat, des commerces, des bureaux et petites

industries ou d’établissements collectifs (éducatifs, socioculturels, militaires, pénitentiaires,

hospitaliers, etc.) et utilisant les mêmes circuits d’élimination que les déchets des ménages.

Figure n° 02 : Déchets municipaux déposés dans une benne à ordure.

7

� Déchets des espaces verts publics

Ce sont les déchets végétaux liés à l’entretien des espaces verts.

� Déchets de l’assainissement public

Ces déchets proviennent du curage des réseaux d’assainissement ou du traitement des

eaux usées collectées [17] par exemple le curage du vallon Metzinger dans la Commune

Urbaine de Mahajanga comme montré en photo ci-dessous.

Figure n° 03: Assainissement du Vallon de Metzinger

Source : IRCOD (C. Sicard Ircod ; E. Gardaine)

b) Déchets des entreprises

Il s’agit de l’ensemble des déchets produits par les entreprises industrielles,

commerciales et artisanales et dont l’élimination incombe légalement à l’entreprise. Ces

déchets peuvent être de natures très diverses. Ils sont repartis en :

� Déchets inertes

Ils sont constitués, pour la presque totalité, par des déblais et gravats de démolition

ainsi que par les résidus minéraux provenant des industries d’extraction et des industries de

fabrication de matériaux de construction.

� Déchets banals

Cette catégorie regroupe essentiellement des déchets constitués des papiers, cartons,

plastiques, bois, métaux, verres, matières organiques végétales ou animales. Ils résultent, soit

de l’utilisation d’emballages, soit de rebuts ou chutes de fabrication.

� Déchets spéciaux

Les déchets spéciaux sont constitués essentiellement des déchets chimiques

conditionnés (acides, hydrocarbures mélangés, huiles, ampoules, néons, etc...).

8

c) Déchets hospitaliers

Ce sont les déchets venant des hôpitaux et cliniques, mais aussi de divers

établissements de soins tels que maison de retraite, services vétérinaires et autres.

d) Déchets agricoles

Ils proviennent de l’agriculture, de la sylviculture et de l’élevage. Ces déchets peuvent

être solides ou liquides. Ces derniers peuvent être généralement considérés comme des

effluents. Certains d’entre eux sont utilisés sur place en raison de leur richesse en matières

organiques. Nous pouvons citer aussi les déjections d’élevage, les déchets des cultures et de la

forêt.

Figure n° 04 : déchets agricoles

e) Déchets toxiques en quantité dispersée (DTQD)

Nous pouvons considérer que pour les productions des déchets industriels toxiques en

grandes quantités, les filières d’élimination adéquates existent.

Quant aux déchets toxiques en quantité dispersée (DTQD), ils sont générés en faibles

quantités, du moins au niveau de la collecte.

Les toxiques peuvent être importants et se retrouvent rapidement dans le milieu naturel

ou sont mélangés aux déchets municipaux et aux déchets banals [17].

9

II.1.2. Nature des déchets

Il y a 3 grandes catégories développées des déchets car elles représentent à la fois des

quantités importantes. Elles correspondent à l’essentiel des activités résultant des actions à

caractère réglementaire et économique mises en œuvre pour optimiser la gestion des déchets :

o Déchets organiques

Ces déchets sont composés de matières organiques caractérisées par la présence de

carbone issu d’organismes vivants, végétaux ou animaux. Ces Déchets peuvent subir un

phénomène de biodégradabilité [17].

o Déchets banals

Ces déchets regroupent les déchets municipaux au sens large et les déchets banals des

entreprises qui peuvent être valorisables par recyclage, par fermentation ou par incinération

avec récupération d’énergie. Ils ne sont pas par définition ni toxiques ou dangereux

o Déchets toxiques ou dangereux

Cette famille regroupe des déchets essentiellement d’origine industrielle mais

également produite par des petites entreprises, par les ménages ou par le monde agricole. Ils

contiennent des substances toxiques ou dangereuses en concentration plus ou moins forte.

II.2. Valorisation des déchets urbains par le compostage

II.2.1. Typologie des déchets compostables

Parmi les types de déchets valorisables par compostage, nous distinguons :

- les ordures ménagères brutes non triées ou les ordures collectées après tri des emballages

C’est avec ce type de déchets que fonctionnent les anciennes usines de compostage ;

- la fraction fermentescible des ordures ménagères collectées sélectivement et triées à la

source par les ménages. Elle est composée des déchets alimentaires, des papiers cartons,

des déchets verts et des déchets de jardin ;

- les déchets verts des jardins municipaux ou privés ou des entreprises liées à l’entretien des

espaces verts. Ils sont constitués des gazons, de taille de haies, des branchages et des

feuilles mortes ;

- les boues des stations d’épuration formées lors de traitement des eaux usées urbaines ou

industrielles. Les boues sont généralement mélangées à des agents structurants tels que

des copeaux de bois ou de déchets végétaux dans le but d’obtenir une structure et une

porosité adéquate pour le compostage ;

10

- les déchets agricoles : ils sont composés des fumiers, d’excréments d’animaux, les déchets

ou débris d’élevages, etc.

Les différents types des déchets ménagers compostables peuvent se résumer dans le

tableau suivant :

Tableau n° 01 : Déchets compostables [14]

Déchets ménagers Déchets de jardin

a) de cuisine b) de vie quotidienne

Epluchures Fruits et légumes abîmés

Croûtes de fromage Algues marines

Pain Restes alimentaires divers

Cendres de bois Sciure et copeaux de bois

papier journal Mouchoir en papier

Tissu en fibre naturelle plantes d’intérieur (d’ornementation)

Papiers et cartons souillés Cartons épais

Gazon Paille de Blé

Pousses vertes Déchets ligneux : branche,

taille Fleurs fanées

Feuilles vertes et mortes Mauvaises herbes Plumes naturelles

II.2.2. Différents procédés de compostage

a) Compostage en tas ou andain

Il s’agit de la méthode de compostage la plus commune. Les déchets sont associés en

andains de longueur non fixée et dont la hauteur dépend à la fois de la porosité à l'air du

compost (plus elle est élevée, plus le tas peut être haut) ainsi que de la fréquence et de la

méthode d'aération choisie (une fréquence élevée et/ou une aération par ventilation forcée

autorisent des tas plus importants) [10].

La plus pratique est le compostage en tas continu.

11

Figure n° 05 : Compostage en tas continu ou méthode “du tas baladeur”

Source : MUSTIN, 1987

b) Compostage en caisse ou en fosse

Cette méthode de compostage est la commode la plus anciennement utilisée mais

conduite rapidement à des conditions anaérobies. La fosse est creusée dans un lieu abrité et

bien isolé. Les déchets organiques y sont disposés en couches d’environ d'une vingtaine de

centimètres d'épaisseur, alternant les produits riches en azote et ceux riches en carbone Ils

sont ensuite recouverts d'une épaisse couche de paille (isolation) puis d'une couche de terre

d'environ 10 cm d'épaisseur. Cette méthode est très lente et partiellement anaérobie car aucun

apport ultérieur d'eau ou d'air n'est accompli. Elle est destinée surtout pour les climats frais

(meilleure isolation) ou secs (réduction des pertes en eau). Sous un climat tempéré, cette

méthode provoque l'apparition de mauvaises odeurs (décomposition anaérobique) [10].

12

c) Compostage en silo ou conteneur (ou en fermenteur)

Cette technique en silo est considérablement la même que le tas mais adaptée à la

quantité de matière à traiter. Elle est un peu plus propre. Un silo peut avoir un volume de plus

ou moins d’un mètre cube. Pour faciliter le travail, on peut fabriquer 1, 2 ou 3 bacs (ou plus si

nécessaire...). Les silos peuvent être en bois, plastique ou treillis, munis de couvercles ou non,

sur support ou non, avec ou sans porte ou face amovible [12].

Figure n° 06 : Silo en bois Figure n° 07 : Silo en béton

Figure n° 08 : Silo en treillis (type « Verdel »)

I.3. Avantages du compostage des déchets

Dans tout processus d’utilisation de ressources en déchets compostables, il ne suffit

pas de maîtriser une filière de traitement adaptée pour pouvoir présenter une installation qui

fonctionne normalement.

13

Le compostage n’évite pas à cette règle qui indique le rôle des facteurs

psychologiques, sociaux et économiques dans le développement :

- compostage comme valorisation des déchets

- compostage en vue de la production du compost commercialisable et d’humus pour le sol.

La valeur finale du produit est liée à :

- des facteurs internes : qualité du produit, degré de la maturation, teneurs des éléments

minéraux nutritifs et teneurs en matières organiques ;

- des facteurs externes : aspects odeur et couleur, finesse au touchée, …

Les avantages du procédé de compostage se situent en [7] :

Situation 1 :

- Le compostage est qualifié comme un procédé de traitement biologique des déchets.

- A ce traitement est associé un coût par unité de déchet traité.

La vente du compost est supplémentaire au niveau de l’efficacité de traitement.

Situation 2 : la production et la vente du compost sont un objectif prioritaire et le compostage

est la technique utilisée pour y parvenir.

Avec : (1) - période de 10 ans par exemple (2) - comprenant des charges fixes et des charges variables d’exploitation

II.4. Aspects microbiologiques du compostage

Le compostage a une définition microbiologique “ bio-oxydation de la matière

organique par une grande variété de microorganismes ”. La microbiologie est la science qui

étudie les micro-organismes (ou microorganismes). Les micro-organismes constituent un

groupe très diversifié, ils existent à l'état de cellule isolée ou en groupe et sont de petite taille.

Ils sont d’origine tellurique (microbiologie du sol) et appartiennent aux groupes

suivants (voir annexes 4 et 5) :

- bactéries

- actinomycètes

- champignons

Coût total = coût relatif à l’amortissement sur une période (1) donnée du capital des investissements totaux + coût d’exploitation (2)

14

- protozoaires

- algues

Les microorganismes décrits précédemment ont des fonctions dont elles ont été à

l’origine de la transformation des matières organiques dans le compost et les litières. Ces

réactions sont dues à des productions de protéines spéciales, les enzymes véritables

biocatalyseurs de toutes les réactions biochimiques.

II.5. Paramètres influant le processus de compostage

Quelques paramètres sont à considérer si on veut avoir un bon produit du compostage. Ces

paramètres sont définis dans le tableau ci-après.

Tableau n° 02 : Paramètres influant le processus de compostage

Paramètre Présentation Valeurs maximales Valeurs minimales

Taux d’oxygène lacunaire

C’est le pourcentage d’oxygène dans les

« vides » de la matière en fermentation

1 m3 d’air par tonne de matière sèche par

minute au début

0,1 m3 d’air par tonne de matière

sèche par minute à la fin du processus

Teneur en eau

Rapport de la différence du poids sec et du poids

humide sur le poids humide

60 % (si >70 % le processus est ralenti)

50 % (le processus s’arrête si < 10 g)

Température Varie en fonction de la composition des débuts

75 °C 30 °C

Rapport C/N

Mesure de la vitesse de décomposition de

substance au cours du compostage

Entre 25 et 35 au début de compostage

Entre 15 à 20 à la fin du compostage

pH Permet de contrôler le processus chimique

Compris entre 6 et 8 pour le compost mûr

Ce tableau nous donne la présentation de chaque paramètre. Nous distinguons clairement la

différence qui se trouve entre la valeur maximale et minimale.

Les déchets recyclés sont utilisés pour l’amélioration de la production agricole et pour

accroître les marges de sécurité du système productif [7].

15

Les engrais les plus utilisés enrichissent le sol en nitrates et phosphates. Une partie des

nitrates est absorbée par les végétaux, ce qui améliore leur croissance et les rendements [2].

La courbe suivante nous montre la variation de la quantité d’oxygène nécessaire au

cours du compostage c'est-à-dire depuis le début jusqu’à la fin du processus.

Figure n° 09 : Courbe théorique des besoins en oxygène au cours du compostage


Zone 1 : Activité maximale de dégradation aérobie

Besoin en oxygène fort

Zone 2 : Activité moyenne de dégradation aérobie

Besoin en oxygène moyen

Zone 3 : Activité faible de dégradation aérobie

Phase de maturation dominante

Besoin en oxygène faible

Besoins en O2

(vol.gaz/unité de masse sèche)

Temps

Indice 100

50

Fin de la décomposition des matières facilement dégradables

Début du compostage (mise en fermentation des déchets)

Début maturation

0

Zone 1 Zone 2 Zone 3

16

Dans la courbe ci-après, on découvre l’évolution de la température suivant les types

de substrats traités (déchets compostés) durant le processus de compostage en tas. L’élévation

de la température (plus de 80 ° C) lors des 10 premiers jours du processus est caractéristique

pour les substrats très fermentescibles. C’est le cas contraire pour d’autres substrats qui sont

peu fermentescibles (température maximale atteinte inférieure à 50° C).

Figure n° 10 : Courbes de principe de l’évolution de la température de divers substrats

organiques lors du compostage en tas


Zone A : La production de chaleur est active et supérieure aux _______ Courbe (1) : substrat très pertes. fermentescible

Zone B : Zone d’équilibre : Plateau ----------- Courbe (2) : substrat moyennement thermique. fermentescible

Zone C : Les déperditions deviennent prépondérantes : Courbe (3) : substrat peu fermentescible la température diminue.

17

Quant au paramètre pH, la variation du pH est démontrée dans la courbe ci-dessous.

De la phase I à III, le pH varie beaucoup (acide au début et basique à la fin). Durant la phase

IV, il essaye d’être constant (pH proche de la neutralité).

Figure n° 11 : Courbe de principe de variations du pH au cours du compostage


Phase I : Le pH diminue :

Phase d’acidogénèse : intense production de gaz carbonique et d’acides organiques

en début de phase thermophile (dominante Flore mésophile).

Phase II : le pH augmente :

Phase d’alcalinisation (Flore thermophile dominante) avec hydrolyse bactérienne de

l’azote protéique et organique productrice d’ammoniac (base).

Phase III : Phase de stabilisation du pH : le rapport C/N a diminué, les réactions deviennent

plus lentes. De l’ammoniac a été perdu par volatilisation surtout au-dessus de

pH 8, et l’azote est utilisé par les microorganismes pour réaliser la biosynthèse des

matières humiques.

Phase IV : Phase stable, proche de la neutralité : le compost est en voie de

maturation. La stabilité du pH est due aux réactions lentes de

maturation et au pouvoir tampon de l’humus.

18

L’organigramme ci-dessous va nous expliquer en bref les différents processus de

compostage des déchets dans les PED en vue d’obtenir de compost de qualité supérieure ou

de qualité inférieure.

Figure n° 12 : Processus de compostage

Source : [6]

Compost de qualité inférieure

- Couverture dans les décharges - Mulch (humus) de compostage - Combattre l’érosion du sol

Compost de qualité supérieure

- Conditionneur du sol (terres sablonneuses) - Accélérateur de croissance dans les pépinières - Bio agriculture

Déchets des cuisines

Fumier et déchets agricoles

Feuilles, buissons et déchets jardiniers

Déchets municipaux solides

Boues du tout à l’égout digérées

Compost à petite échelle dans l’arrière cour

Compostage centralisé par andains avec le minimum de technologie

Compostage centralisé par andains, compostage à amas statistique aéré

Déchets non compostables

Déchets compostables

tri

MATURATION DU COMPOST

19

II.6. Procédé du compostage des déchets : cas de Tananamadio

L’association Tananamadio est une association malgache qui développe depuis 2001

avec le soutien de la Municipalité de Mahajanga et l’appui technique de l’association

française Gevalor, un projet de valorisation des déchets locaux. Tananamadio produit du

compost à partir des ordures ménagères de la ville et depuis 2007 valorise les cornes de zébus

sous forme d’intrants biologiques.

Dans de nombreux pays, c’est devenu une pratique courante que de séparer les matières

organiques et de les transformer en compost afin de les utiliser comme conditionneur du sol,

comme engrais de croissance. Ces pratiques ont été menées à des échelles diverses et avec des

taux de réussite variés [3].

II.6.1. Collecte

C’est une étape très importante car elle consiste avant tout à ramasser les déchets de la

ville et à les transporter dans la décharge municipale. La quasi-totalité de la collecte se fait par

la commune urbaine de Mahajanga dont l’Association Tananamadio reçoit chaque jour deux

bacs à ordures venant de marché, là où les ordures sont riches en matières organiques. La

commune s’occupe de les transporter pour cette association.

Figure n° 13 : Camion de collecte des déchet Figure n°14 : DNC Mangatokana

20

II.6.2. Triage

Au moment que les deux bacs à ordures sont déchargés ou déposés au site, les trieurs

commencent à faire leur triage à la main. Le triage consiste à éliminer les déchets non

organiques et difficiles à biodégrader (piles, les verres, les boites de conserve, les métaux, les

sachets plastiques, les gros fragments de bois, les branches d’arbre,…). Après, les agents

trieurs arrangent les déchets facilement dégradables (compostables).

Figure n° 15 : Triage des déchets au site de compostage

II.6.3. Mélange

On réunit les déchets triés en mélangeant avec quelques quantités de débris de tabac et

des quantités de rumen (estomac des zébus) venant d’abattoir municipal pour former un

andain.

Un andain ou plate-bande a environ 9 m de longueur, 2,5 m de large et 1,5 m de

hauteur.

Un andain est composé de :

- 3 chariots de déchets de tabacs soit 300 kg ;

- 5 chariots de rumen soit 600 kg ;

- 5 m3 d’eau.

21

II.6.4. Retournement

1er R 2è R 3è R

Du 1 à 10ème jour, on fait le premier retournement de l’andain. Du 17ème jour, on fait le 2ème

retournement.

Au 22ème jour, on fait le 3ème retournement et à partir du 28ème, 29ème et 30ème jour, s’effectue

le test de maturation.

II.6.5. Maturation

Lorsque la fermentation est terminée, le compost est mis en tas. La maturation du

compost conduit à une diminution de la température (environ 45 °C).

II.6.6. Criblage

L’obtention du vrai compost est effectuée par du trommel électrique. Le compost mûr

doit passer au criblage.

Au passage du trommel, seules les matières de petite taille sont stockées. Les débris

gros sont évacués vers la sortie (les refus).

Figure n° 16 : Formation des andains

Test de maturation

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

j

22

II.6.7. Mise en sacs du compost

Cette étape est conditionnée, soit de la disponibilité des sacs ou du lieu de stockage.

Le compost fini était laissé à l’air libre dans la salle de criblage.

II.6.8. Vente du compost de Tananamadio

L’association Tananamadio répond bien aux demandes de ses clients et essaye de faire

les moyens pour développer une politique commerciale adaptée.

Elle ne vend pas simplement le compost dans la ville de Mahajanga mais aussi dans

d’autres endroits cités ci-dessous.

Village de : Betsako

Ambalakida

Banlieue de : Belobaka

Amborovy

Figure n° 17 : Trommel en marche

Figure n° 18 : Mise en sac

23

Parfois, les voyageurs venant de Tananarive et de Tuléar achètent le compost lors de

leur passage dans la ville.

Le compost de Tananamadio coûte 120 Ar/ kg soit (600 Fmg). Un sac de 25 kg coûte

10.000 Fmg (2000 Ar) et 1 tonne de compost correspond à 40 sacs.

II.6.9. Analyses du compost fini

● Azote (N) : c’est un des principaux éléments dont les animaux et les plantes ont

besoin pour se nourrir. Les animaux trouvent cet azote dans leur alimentation végétale ou

animale. Les végétaux en empruntant à l’air atmosphérique une quantité assez importante ; ils

trouvent dans la terre une source d’alimentation azotée dans les résidus de la décomposition

des animaux et des végétaux. La plus grande partie de l’azote dont les plantes cultivées ont

besoins est fournie par les engrais. Il permet de se rendre compte plus vite de l’action du

produit de type amendement organique.

● Phosphore (P) : les teneurs optimales N/P varient entre 2 et 5 (rapport N/P des

cellules microbiennes : de 5 à 20), fonctions de la biodégradation des matériaux en

compostage. On prendra comme teneurs minimales 0,2 à 0,3 % de P dans la matière sèche

avec 0,5 à 0,6 % pour les fumiers et 0,5 à 1 % de P dans les matières sèches pour les déchets

plus fermentescibles.

● Potassium (K) : les teneurs optimales sont du même ordre de 0,2 à 0,05 % de

matière sèche. Pour les autres éléments majeurs comme le soufre, le calcium et le

magnésium, les teneurs limites sont extrêmement rares.

● Equilibres acides-bases [7]

La notion de pH : on sait par expérience que les tourbes développent des réactions

acides. On peut trouver aussi le même phénomène pour les boues de stations d’épuration en

fonction des produits de traitement utilisés. Le rôle du pH sert à mesurer le « degré » d’acidité

ou d’ « alcalinité » sur une échelle allant de 0 à 14.

très acide acide neutre basique très basique

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

pH

24

● Analyse du compost fini à Tananamadio [4]

Composition après analyse : Substances organiques : 33 % N (Azote) : 1,32 % P (Phosphore) : 0,54 % K (Potassium) : 0,9 % pH : 8,17 Présence d’oligo-éléments Rapports C/N équivalent à 10,70 Tableau n° 03 : Recommandation d’utilisation

Dosage Arboriculture

Pépinière 1 volume pour deux volumes de terre Plantation 40 à 100 kg/ trou Entretien 0,5 à 1 kg/m2

Horticulture Plantation 1 volume pour deux volumes de terre Entretien 5 à 10 kg/m2

Plantes d’ornement en pot 1 volume pour deux volumes de terre Maraîchage 2 à 5 kg/m2

Jardinage et Espace vert Gazon, Massifs (plantation) 5 à 10 kg/m2

Gazon, Massifs, Potagers (entretien) 2 à 5 kg/m2 Fertilisation de grandes cultures 10 à 30 t/ha

Le tableau précédent nous montre qu’on utilise 1/3 de quantité de compost dans la

culture et puis on ajoute aussi 2/3 de terre pour avoir un bon rendement.

Tableau n° 04 : Contrôle du compostage par jour et par semaine

Ce tableau nous explique le contrôle quotidien et hebdomadaire du compostage

Journalier Semaine

Nombre des camions que reçoit le site de compostage

14 voyages (du lundi au samedi)

7 voyages (le dimanche) 91 voyages

Volume de déchets utilisés au compostage 3 camions triés (lundi –

vendredi)

Nombre des M.O (Journaliers) 25 personnes 125 Nombre des andains construits 01 05

Rumen (kg) 600 3000 Tabac (kg) 300 1500

Composition avec les déchets

Eau (m3) 5 25 Taux de compost dans l’andain après criblage

(en tonne) 2 tonnes 10 tonnes

25

II.6.10. Impacts environnementaux possibles du compostage de Tananamadio

Le tableau n°05 ci-dessous nous explique en général toutes les activités des sources

d’impacts qui se présentent au niveau de la décharge, comme le cas des réceptions des

déchets, des triages, des ensembles des travaux, des fermentations et formation des andains et

du criblage.

Tableau n° 05 : Etude d’impacts environnementaux sur le traitement de déchet à la décharge

Mangatokana

Activités/ Sources d’impact

Impacts Orientation Intensité Portée Géographique

Durée Fréquence Mesures

Pollution de l’air

Négative Forte Locale Permanente Forte Traitement

immédiat des déchets

Pollution du sol

Négative Moyenne Locale Permanente Forte Imperméabiliser

le sol (béton) Réceptions des déchets

Pollution de l’eau

Négative Faible Locale Permanente Faible

Imperméabiliser le sol,

Collecter les lixiviats,

Traiter les lixiviats

Tri

Pollution du sol par les

non dégradables

Négative Forte Locale Permanente Forte

Recyclage, valorisation,

et/ou enfouissement

des non dégradables

Ensemble des travaux

Impacts sur la santé et la sécurité des

ouvriers

Négative Forte Locale Permanente Forte

Equipement de protection

individuel (EPI) (masque, gants,

casque), Suivi médical périodique)

Fermentation et formation des andains

Pollution de l’air par

CO2 Négative Faible Locale Permanente Forte

Reboisement (compensation

du carbone)

Bruit Négative Faible Locale Permanente Faible Casque antibruit pour les ouvriers

Criblage Pollution de l’air par la poussière

Négative Faible Locale Permanente Forte

Port EPI Ajuster le taux d’humidité du

compost

26

III – Troisième Partie : DISCUSSION

Nous avons expliqué les origines et la nature des déchets pour savoir exactement les

différentes sortes des déchets existantes dans la ville de Mahajanga. Il y a les déchets non

compostables et ceux qui sont compostables.

Le compostage figure parmi les techniques de valorisation des déchets solides la plus

pratiquée dans beaucoup de pays. Il a l’avantage de réduire les quantités de déchets à déposer

dans les décharges et d’augmenter ainsi leur durée de vie [5].

Le compostage en tas reste le plus simple. Mais il est à la vue de tous et peut attirer les

insectes [20].

Le concept d’agriculture durable a joué un rôle important dans l’évolution du

paradigme de développement agricole. L’agroforesterie, la conservation des sols et des

ressources hydriques ainsi que l’emploi d’engrais organique (compost) constituent les

secteurs prépondérants du développement technologique [3].

Ces différents types de production ont un intérêt économique local, de plantes, de

champignons, de végétaux ou d’animaux sur le territoire urbain ou sur les espaces [9].

Il est avantageux d’utiliser du compost comme engrais parce qu’en améliorant la

structure du sol, il améliore la fertilité du sol pendant longtemps. Le facteur de l’amélioration

de la structure du sol est la matière organique.

Les déchets provenant des cuisines peuvent avoir une teneur élevée en protéines du

fait qu’ils contiennent des viandes, des produits laitiers ou certains légumes, d’où les odeurs

désagréables en compost en les mélangeant avec les déchets à haute teneur en carbone

(feuilles tombées des arbres, les morceaux de gazon). Parmi ces déchets de cuisine, ceux qui

sont essentiels pour faire du compost sont : les aliments non consommés (crudités non

saucées, pâtes et riz cuits, maïs...), les fruits et légumes abimés que l'on coupera en petits

morceaux, les sachets d'infusion, et les épluchures des fruits et légumes. Par contre, les types

de déchets de cuisine suivants sont mauvais pour avoir du compost : le poisson et la viande,

les os et arêtes, les coquilles d'œufs, d'huitres et moules, les noyaux, les coquilles de noix et

noisettes, les épluchures d'agrumes, d'ananas, de cacahuètes, pistaches,…, les trognons de

choux, les oignons, carottes, poireaux en entier [21].

Il faudrait prendre en compte le fait que dans bon nombre de PED les déchets des

cuisines sont utilisés comme aliments de certains animaux d’élevage tels que les porcs, d’où

la réduction des quantités des déchets disponibles pour la production du compost [6].

Les boues des eaux de vidanges peuvent être transformées en compost. Toutefois, elles

ont une forte concentration d’azote et d’humidité. De ce fait, il faut les associer des sources de

27

carbone tels que de copeaux de bois, du papier et des agents qui les font augmenter de volume

afin de permettre à l’oxygène d’être absorbé par le tas de compost.

Les déchets du jardin représentent une masse importante variable suivant la saison

surtout en période de végétation [7]. Ceux qui sont cités ci-après sont bons pour faire du bon

compost : la paille, le foin et les tontes de pelouses mis à sécher au préalable, les écorces

d'arbres, les feuilles vertes ou mortes, les "mauvaises herbes" séchées et non montées en

graines, les fleurs et plantes fanées, les fanes de légumes (haricots, carotte, pomme de terre...,

les branches de petites tailles [21].

La collecte des ordures ménagères de la ville limite les risques de pollutions et les

dépôts d’ordures sauvages ; le processus de compostage utilisé diminue la production de gaz à

effet de serre et donc permet de lutter contre la pollution atmosphérique.

La Commune urbaine de Mahajanga ne dispose actuellement que 2 camions au lieu de

4 camions, puisque les 2 autres sont en pannes. Les camions travaillent du lundi au samedi, et

chaque chauffeur assure 7 voyages par jour. Ce qui nous donne 14 voyages par jour de

transport des déchets de la ville vers la décharge municipale à Mangatokana. Un seul

chauffeur travaille le dimanche et le nombre de voyage effectué reste inchangé (7 voyages).

On compte alors 91 voyages par semaine.

Par l’absence de tri, les déchets non organiques (fers, verres, piles,…) sont laissés en

tas. Les particules légères (sachets et bouteilles plastiques, cartons, emballages) sont

éparpillées par le vent. Suite à une fermentation les déchets organiques dégagent des

mauvaises odeurs et attirent les insectes (par exemple les mouches) et les animaux (les chiens,

les rats, …).

La gestion du lieu de décharge Mangatokana est régulièrement menacée par des

désordres au non respect des règles et indications causés par l’absence des gardiens. Ce qui

entraîne des dépôts dans divers endroits non adaptés. Et cette situation perturbe ainsi le

fonctionnement de l’association Tananamadio (voir la figure n° 10).

Dans la décharge, des personnes étrangères font une incinération sauvage (brûler les

déchets sans récupération d’énergie) pour profiter de trier ce qu’elles veulent, mais cette

méthode provoque un dégagement de la dioxine. Les dioxines sont des polluants les plus

connus liés à l’incinération. Elles provoquent une grande diversité des problèmes de santé

dont les cancers, les dommages au système immunitaire et les problèmes de reproduction et

de développement [16].

La quantité des déchets destinés pour le compostage par l’association Tananamadio

correspond au 3/14 du total de voyages effectués par jour, soit 21 % des déchets acheminés

vers la décharge.

28

L’association Tananamadio emploie 25 personnes pour la préparation du compost.

Mais si la demande est très élevée, les responsables sont obligés d’augmenter l’effectif. D’une

manière générale le compost est constitué des matières organiques mélangées avec du rumen,

des déchets de tabac et de l’eau.

On peut largement améliorer le système traditionnel du compostage de mise en tas.

L’agriculture urbaine est une forme émergente de pratiques agricoles en ville, généralement

en parcelles partagées ou en jardins individuels et/ou collectifs [7]. Donc, on peut dire qu’en

général les déchets biodégradables donnent un bon compost.

Pour la biodégradation des déchets compostables, les enzymes se présentent sous trois

formes : libres, absorbées sur les colloïdes piégées dans des fragments intracellulaires. Les

enzymes dosées dans les composts proviennent donc des microorganismes mais aussi de la

microfaune des invertébrés dans le sol.

Lors du compostage, la décomposition des matières organiques s’effectue comme dans

le sol, accompagnés des chaînes de transformations naturelles. Par la pratique et

l’expérimentation scientifique, on a une évolution cernée, et on a pu identifier les paramètres

qui agissent sur ces transformations. Des relations ont pu être établies entre l’activité des

microorganismes et l’évolution des composts. On a réussi à faire les conditions de vie

optimales pour ces microorganismes pendant les diverses phases du phénomène continu du

compostage.

Les principaux paramètres du compostage sont ceux qui influent les conditions de vie

de microorganismes, à savoir : le taux d’oxygène lacunaire, l’humidité, la température et les

caractères physico-chimiques des matériaux mis en compostage. Ces paramètres pour des buts

de clarté seront considérés à part. Mais en réalité, ils agissent simultanément et leurs

interactions nous semblent intéressantes. En général, tout organisme aérobie consomme de

l’oxygène pour oxyder les composés organiques qui lui servent de nourriture.

Le taux d’oxygène lacunaire défini comme la proportion d’oxygène dans l’air des

« vides » assure donc un grand rôle primordial dans le compostage aérobie des déchets.

D’après toutes ces explications, on peut dire que ces paramètres sont indispensables au

niveau du processus du compostage.

Le processus du compostage sera optimal lorsque :

- les matériaux variés qui ont différentes vitesses de décomposition sont

associés ;

- les différents matériaux sont bien mélangés.

Un bon processus de la décomposition passe par 3 phases consécutives :

- une phase d’échauffement (fermentation),

29

- une phase de refroidissement,

- une phase de maturation.

Ces différentes phases sont difficiles à discerner les unes des autres parce que le

processus se déroule très progressivement. Plusieurs sortes de microorganismes assurent au

cours de chacune de ces phases la transformation de la matière organique en compost [1].

Le compostage peut comporter également des effets négatifs causés par notamment

des odeurs désagréables, par un dégagement du dioxyde de carbone et d’autres gaz à effet de

serre. Par ailleurs, il contribue au rejet de gaz par les équipements mécaniques et à la

production du lixiviat si le processus n’est pas contrôlé (voir figure d’étude d’impact en vital).

Le lixiviat contient un taux élevé de DBO et certains phénols. Il faut faire en sorte que les

écoulements de surface s’infiltrent dans le sol sous jacent et soient recueillis et traités à l’aide

de sables filtrants avant d’être déversés sur la terre ou dans l’eau. Il est nécessaire de

surveiller correctement le taux d’humidité des déchets afin de prévenir la production du

lixiviat [6].

Le compost est un engrais organique qu’on peut faire à la ferme à peu de frais. Le

compost s’apparente fortement à l’humus. Il est plus complet que les fumiers traditionnels et

autres engrais, car en plus d’apporter de la matière organique et des éléments fertilisants, il

améliore la structure et préserve l’humidité du sol [1].

Le compost stimule l’activité biologique du sol et combat les mauvaises herbes.

Concernant le développement agricole, une étude financée par Gevalor et association

Tananamadio en 2005 a constaté que, malgré les conditions locales, 80 % des légumes

commercialisés dans les marchés de Mahajanga provenaient des zones des hauts plateaux de

Madagascar. Les principaux freins à une production maraîchère accrue dans la périphérie de

Mahajanga ont été identifiés comme insuffisance d’amendements agricoles et la manque

d’humidité des sols en période sèche. Des essais agronomiques ont été menés avec 6 groupes

d’agriculteurs de 2 zones de production différentes (Belobaka et Ambondrona). Pendant la

saison sèche 2007 (Avril jusqu’en Octobre), les agriculteurs pratiquant l’expérimentation ont

observé des différents points de vue très intéressants liés à l’utilisation du compost « feuilles

plus vertes, plus épaisses et plus résistantes avec le compost », meilleure conservation de

l’humidité et croissance rapide des plantes après plusieurs contributions du compost [8].

Le compost, engrais biologique et amendement organique stable, améliore donc:

- la croissance des plantes et leur rendement ;

- la fertilité du sol ;

- la structure et l’humidité du sol, donc réduit les besoins en arrosage ;

- la vie microbienne du sol ;

30

- la lutte contre les parasites et mauvaises herbes suivant tableau n°1 [4].

Ce sont surtout les fameux N, P, K abondants dans le compost qui conditionnent

principalement les rendements agricoles.

A souligner que le manque d’azote a comme conséquences : la croissance de la plante

diminue, les feuilles se colorent en pourpre ou en violet, la floraison et la fructification sont

difficiles. Quant aux carences en potassium, les feuilles sont décolorées, brunissent à la

périphérie et s’enroulent, les plantes deviennent plus sensibles aux maladies et à la sècheresse,

les fruits sont petits et peu sucrés [20].

Le compost de Tananamadio favorise non seulement la productivité agricole de jardin

et des plantations mais aussi la protection de l’environnement. Produit sain, il ne contient pas

de germes pathogènes grâce à l’augmentation de température jusqu’à 70 °C et n’entraîne pas

de risque de maladies ni de brûlures du système racinaire.

Le taux de l’acidité (pH) est souvent mentionné aussi comme facteur déterminant.

L’acidité dépend de l’apport d’air et d’humidité. Un tas de compost qui est bien fait deviendra

rarement trop acide.

La matière organique dans le sol se compose de matière organique fraîche provenant

des matériaux des plantes (mortes), des excréments d’animaux, des cadavres et de l’humus..

La matière organique fraîche est transformée en matière organique fine et humus par l’action

des micro-organismes [1].

La plupart des projets d’agricultures urbaines utilisent le compost. Les problèmes

rencontrés lors de l’utilisation du compost sont :

- pas d’information sur les avantages ;

- un manque de temps et d’argent [15].

Le compost résulte de la décomposition biologique de matières animales et végétales

en leurs éléments constitutifs. Ce processus se déroule de façon optimale lorsque les

conditions idéales sont réunies permettant aux bactéries et autres organismes de décomposer

les matières contenues dans les déchets. Il peut être soit aérobie (avec oxygène) soit anaérobie

(sans oxygène), le processus aérobie état le plus courant [6]. Pour que les conditions idéales

de compostage aérobie soient atteintes, il faut que les déchets soient réduits en particules

minuscules. Les bactéries aérobies requièrent un mélange comprenant approximativement une

part par d’azote et 30 à 70 parts de carbone sous forme alimentaire. Par ailleurs, elles ont

besoin d’un milieu constitué de 40 à 60 % d’eau ainsi que d’une grande quantité d’oxygène.

Il faudrait toutefois prendre des mesures de précaution sanitaires et sécurité afin

d’éviter les risques des maladies [6] (voir la figure n° 05).

31

L’aspect hygiénique et environnemental du compost : la fabrication du compost pose

de risques potentiels directs ou indirects pour la santé des ouvriers travaillant sur le site de

compostage. Les plantes et les légumes cultivés avec le compost thermophile appliqué

correctement ne posent pas de problème épidémiologique et peuvent en général être

consommé sans restriction.

L’apport de compost a un impact sur les activités microbiennes du sol. Quand le

compost est ajouté à faible dose, la stimulation des activités et de la biomasse microbienne est

de courte durée [11].

Les engrais chimiques ne contiennent que quelques éléments nutritifs (Azote,

phosphore et Potassium), mais la concentration de ces éléments est beaucoup plus importante

que dans le compost. Les substances nutritives contenues dans des engrais chimiques sont

libérées rapidement. Avec le temps, les engrais chimiques pourraient même avoir un effet

négatif sur le sol, parce qu’ils deviennent épuisés et dégradés si l’on n’ajoute pas de matière

organique. Là composition chimique de l’engrais peut également entraîner l’acidification du

sol.

Pour entretenir un certain niveau de fertilité du sol, il ne suffit pas de se limiter à

l’utilisation des engrais chimiques. Il faut de la matière organique pour retenir l’eau et les

éléments nutritifs. Une approche intégrée qui associe l’application de compost à l’application

d’engrais chimique est une bonne stratégie lorsque des végétaux nécessitent d’urgence des

éléments nutritifs.

32

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS

Notre étude est basée sur la situation actuelle de la gestion et du traitement de déchets

de la ville de Mahajanga. L ‘évacuation des déchets est très important pour de l’hygiène

environnemental. Le compost de Tananamadio présente des éléments essentiels à la fertilité

des sols ainsi qu’à leur structuration et à leur stabilité.

Avant de mettre en action un projet de compostage, il est nécessaire d’examiner les

éléments suivants : choix du site, composition des déchets, choix de la technologie appliquée,

l’échelle du projet, la commercialisation du produit et les pratiques en matière de compostage.

En achetant et utilisant le compost, l’agriculteur n’agit pas seulement pour l’entretien

du jardin et la pratique des plantations mais aussi pour la protection de l’environnement.

Parmi toutes les différentes modes de compostage, on a constaté que c’est la technique

de compostage en tas qui est la plus connue.

Le compost est riche en matières organiques stables avec libération lente de l’azote,

du phosphore, du potassium et ne contient pas des germes pathogènes. Ce produit est plus

complet que les autres engrais (engrais chimiques).

Les déchets de la Décharge Non Contrôlée (DNC) de Mangatokana dégagent des

odeurs nauséabondes. Les effets de décomposition sur l’environnement sont multiples.

D’après les publications des spécialistes en technologie de traitement des déchets, il

apparaissait que les agriculteurs urbains pouvaient appartenir à tous les groupes socio-

économiques. Les raisons motivantes améliorent l’ordre socio-économique et nutritionnel.

Toutefois, pour rendre effectives et efficaces les mesures à prendre, il serait

indispensable d’approfondir l’étude effectuée tout en enrichissant les connaissances sur

l’application de la fabrication du compost qui favorise l’environnement d’une manière

efficace, et pour satisfaire aussi les agricultures ce qui pourrait faire l’objet de notre travail.

Afin d’endiguer efficacement les problèmes résultants de la production des déchets

urbains, il serait judicieux de :

- instaurer la réglementation appropriée pour la gestion des déchets ;

- éviter de répandre les déchets et les ordures de toutes sortes ;

- mettre en place/en œuvre un système de sensibilisation sur les dangers

engendrés par les déchets ;

- continuer à appuyer les associations telles que l’association Tananamadio

pour l’amélioration de leurs activités sur le traitement des déchets ;

33

- inciter les industries et les entreprises à faire analyser et traiter les déchets

produits ;

- encourager la population de pratiquer le compostage individuel en vue

de réduire la pollution en n’utilisant aucun produit chimique de synthèse

et de recycler les déchets animaux et végétaux en un bon compost pour

maintenir un sol fertile et sain.

L’utilisation du compost pour le jardinage peut enrichir le sol en humus pouvant

favoriser la vie des êtres vivants qui le peuplent (les microorganismes).

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

OUVRAGES BIBLIOGRAPHIQUES

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développement des régions de l’océan Indien, Mer Méditerranéenne et de l’océan Atlantique

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[15]-http://www.globenet.org/preceup/pages/fr/chapitre)refreco/reflex/asptech/C.htm.–

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du compost dans l’agriculture urbaine.

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3714.htm. – Un compost fait maison.

[20]- http://www. terrevivante.org/711-carences-en-azote-phosphore-et magnesium.htm.

[21]- http://www.1jardin2plantes.info/articles/compost.php.

Annexe 1

Avantages et inconvénients de l’engrais organique

Avantage :

- le coût de compost est beaucoup inférieur à celui de l’achat d’engrais chimiques

- réutilisation de déchets organiques qui contiennent des substances nutritives ;

autrement ils seraient laissés à pourrir et les substances nutritives seraient perdues

- l’engrais organique peut améliorer le sol

- à long terme, la fertilité du sol est améliorée : les substances nutritives du compost

sont libérées progressivement et sur une longue période

- dû à l’augmentation de matières organiques, la capacité de rétention de l’eau du sol est

améliorée

- l’engrais organique contient beaucoup d’oligo-éléments que les engrais chimiques en

général ne contiennent pas

- il semble que les plantes qui poussent sur un sol traité à l’engrais organique soit plus

résistantes aux maladies que celles qui poussent sur un sol traité uniquement aux

engrais chimiques

Inconvénients :

- la fabrication d’engrais organiques n’est pas possible partout.

Elle dépend entre autres de la place et du matériel disponible, ainsi que des circonstances

locales

- l’utilisation du compost peut parfois augmenter le risque d’avoir des mauvaises herbes

ou des maladies dans la culture

- un tas de compost attire des animaux nuisibles, tels que les insectes, les rats, les souris,

et également les serpents

- la teneur des engrais organiques en substances nutritives est nettement inférieure à

celle des engrais chimiques

Annexe 2

Remarque à faire et suggestion pour le compost

Problème Origine possible Solutions proposées

Compost trop mouillé - laisser évaporer l’excès d’eau en

exposant le compost au soleil,

- protéger des fortes pluies,

- aérer et retourner plus souvent les tas

de compost

Compost trop sec - arroser la masse en fermentation ;

- laisser tremper les produits avant de

les composter ;

- protéger le compost (ombrage,

couche de paille)

Rapport

carbone/azote (C/N)

trop élevé

- ajouter de l’azote (urée, matériaux de

type N,……..)

La température du

compost n’augmente pas

ou chute brutalement

Manque de matière à

fermentation rapide

- ajouter des produits de type F

(fumier, feuille fraîches,……)

Odeur d’œuf pourri

ou de méthane

(manque d’oxygène)

- augmenter l’aération du compost

(retourner le tas) ;

- diminuer l’humidité (voir compost

trop mouillé)

- améliorer la structure du tas (ajouter

un matériau sec, drainant, ou

pouvant absorber l’excès d’eau)

Le compost dégage de

mauvaises odeurs

Odeur d’ammoniac - ajouter des matériaux de type C

pour réduire l’excès d’azote ;

- vérifier le pH qui doit être neutre ou

légèrement acide


Annexe 3

Structure microscopique d’un compost


Annexe 4

Les microorganismes du compost : caractéristiques

GROUPES CARACTERISTIQUES ET COMMENTAIRES

NOMBRE ESTIME

D’ESPECES DANS

LE COMPOST

Bactéries

Toujours présentes dans les composts et largement dominantes en

qualité et quantité. Forte croissance si C/N bas et humidité élevée.

Large spectre d’activité sur une large gamme de pH, surtout en

substrats frais.

800 à 1000

espèces au

minimum

Champignons

Dominants si C/N haut (dégradation des celluloses et lignines).

Biomasse supérieure aux bactéries dans ces milieux. Ils sont capables

de croître pour des taux d’humidité plus bas et tolérant une large

gamme de pH (2-9).

Plusieurs dizaines

de milliers

d’espèces

Actinomycètes

Attaquent les substances non dégradées par les bactéries et les

champignons (chitine par exemple). Neutrophiles, ils tolèrent les pH

légèrement basiques et sont peu compétitifs vis-à-vis des autres

groupes. Ils se développent plutôt en conditions difficiles ou dans les

phases finales de maturation. Les genres Streptomyces et Nocardia

représentent 90 % de leur biomasse. (Densité 3 à 15 fois plus faible

que les bactéries). Beaucoup d’odeurs aromatiques des sols ou des

composts mûrs sont dues aux Actinomycètes.

Plusieurs dizaines

d’espèces

Algues

Organismes chlorophylliens, ils se cantonnent en surface et dans les

dix premiers centimètres de la couche superficielle, en utilisant les sels

minéraux. Un milieu humide est nécessaire dans une gamme de pH

autour de la neutralité ou légèrement alcalin. En absence de lumière

(en dessous de 0,005 % d’intensité lumineuse), ils peuvent devenir

hétérotrophes.

Idem

Protozoaires

Grand groupe hétérogène d’unicellulaires mobiles. Ils réclament un

milieu humide (eau interstitielle) et sont plus petits dans les composts

que dans les eaux (manque d’espace vital). Grands consommateurs de

bactéries (plusieurs dizaines de milliers dans la vie d’une cellule),

éventuellement d’autres microorganismes. Leur rôle écologique est

mal connu.

Idem

Cyanophycées

(algues bleu-

vert)

Procaryotes proches des bactéries, leur abondance coïncide

généralement avec une activité des bactéries. Les Cyanophycées sont

fixatrices d’azote atmosphérique et sont aérobies.

Idem


Annexe 5

Classification des microorganismes du compost suivant leurs fonctions biochimiques

Bien que différents sur le plan de la classification, de la forme ou du mode de

reproduction, certains microorganismes appartenant aux différents groupes présentés plus

haut, présentent des aptitudes communes à réaliser certaines fonctions biochimiques. Dans le

détail, ces fonctions peuvent varier d’une espèce à l’autre, et même d’une souche d’une même

espèce à une autre. La liste classique suivante, citée d’après POCHON et TARDIEUX 1962,

regroupe les fonctions vis-à-vis des différents cycles biologiques des éléments.

GROUPE NIVEAU D’ACTION REALISANT LA

TRANSFORMATION

B, Act, C

B, Act, C

B, Act, C

Act, C

C, Act,

Act, C

B

B

B

B

B

B

CYCLE DU CARBONE

Amylolytiques

Pectinolytiques

Hémicellulolytiques

Cellulolytiques aérobies

" anaérobies

Lignolytiques

Chitinilytiques

CYCLE DE L’AZOTE

Fixateurs d’azote libre aérobie

" " anaérobies

Protéolytiques

Ammonificateurs

Vitrificateurs

Dénitrificateurs

CYCLE DU SOUFRE

Minéralisateurs du soufre

des amidons

des pectines

des hémicelluloses

des celluloses en aérobiose

des celluloses en anaérobiose

des lignines

des chitines

de l’azote gazeux en composés

cellulaires azotés

des protéines, polypeptides en acides aminés

des acides aminés, de l’urée, des

acides nucléiques, en ammoniac

de l’ammoniac en nitrites, puis en

nitrates

des nitrates et nitrites en azotes

gazeux

des molécules organiques soufrées

en sulfates

B = bactéries et Cyanophycées C = champignons Act = Actinomycètes Source : MUSTIN, 1987

VALORISATION DES DECHETS URBAINS DE LA VILLE DE MAHAJANGA PAR LE

SYSTEME DE COMPOSTAGE

NADJYAT Aboubacar

RESUME

Ce mémoire est le fruit de travail qu’on a fait pendant un mois de stage, février 2009, avec les

gens de Tananamadio étoffé par une étude bibliographique. Ce travail avait comme objectif

de participer à l’assainissement de nos villes, et campagnes par la collecte et le ramassage des

déchets, les mettre en valeur pour obtenir des engrais “ biologiques ” favorables aux

agricultures paysannes, et pour profiter de sensibiliser les gens d’appliquer le compost comme

engrais permettant de fertiliser les plantes pour avoir des bonnes caractéristiques de la matière

organique, et de ne plus utiliser les engrais chimiques .Il nous est important de déterminer

aussi les différentes sortes des impacts environnementaux causés par les déchets. Ces

derniers sont aussi parmi des vecteurs des polluants atmosphériques surtouts quand on fait les

incinérations sauvages. Au contact de l’eau, les déchets mis en décharge subissent des

transformations physico-chimiques qui donnent naissance aux lixiviats. Les causes et les

conséquences immédiates de ces impacts peuvent être déterminées.

Mots clés : Agriculture, Assainissement, Déchet, Engrais biologique.

Encadreur : Docteur RASOANANDRASANA Emilienne

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