Gestion des déchets organiques et des boues : un choix local

La notion de déchet est subjective. Un déchet est un résidu que les hommes jugent inutile dans un contexte donné. Les déchets organiques sont des éléments du cycle de la vie.

La diversification des techniques de traitement des déchets amène à des choix parfois complexes. Chaque mode de traitement présente des avantages et des inconvénients et il n’existe pas de panacée. Il faut déterminer le mode de traitement le plus adapté au contexte socio-économique local.

L’acceptabilité sociale des installations de traitement des déchets est médiocre. Leur proximité est considérée comme une atteinte importante à la qualité de la vie. L’accumulation de déchets provoque des inquiétudes pour la santé ou l’environnement.

La valorisation des déchets, lorsqu’elle est possible, permet d’en retirer des produits utiles ou de l’énergie. Les méthodes de valorisation tendent à être considérées comme des processus industriels, soumises à des normes de plus en plus rigoureuses qui, dès lors qu’elles seront respectées, devraient contribuer à dépassionner le débat social autour de la question des déchets.

Les déchets dans le cycle de la vie

Q : Qu’est-ce que la matière vivante ?

R : Les êtres vivants (l’homme, les animaux, les végétaux, les microorganismes) sont constitués principalement d’eau et de molécules organiques. Les molécules organiques sont composées d’atomes de carbone associés à des atomes d’hydrogène, d’oxygène ou d’azote. Certaines molécules comportent en plus des atomes de phosphore, de soufre, etc. Les êtres vivants contiennent aussi une trentaine d’autres éléments (calcium, fer, etc.).

Q : De quoi les êtres vivants ont-ils besoin ?

R : Les êtres vivants ont tous la même composition chimique (ADN, protéines, lipides, glucides, etc.) et donc besoin des mêmes éléments pour vivre. Les plantes trouvent ces éléments dans le sol et dans l’air. En règle générale, elles prélèvent l’eau, l’azote et tous les éléments autres que le carbone et l’oxygène dans le sol. Les éléments prélevés dans le sol sont dénommés éléments fertilisants. Les plantes ne les assimilent que lorsqu’ils sont présentés sous la forme de molécules minérales.

Contrairement aux plantes, l’homme, les animaux et la plupart des microorganismes n’assimilent les éléments que s’ils sont présentés sous la forme de molécules organiques.

Q : Qu’est-ce qu’un déchet ?

R : Le concept de déchet, lié à l’activité humaine, est largement subjectif. Un objet peut être considéré comme un déchet par une personne et comme une matière première par une autre. C’est par exemple le cas pour le verre : les bouteilles vides (déchets) jetées par les particuliers dans des containers spéciaux fournissent plus de la moitié de la matière première de l’industrie du verre d’emballage.

Les textes réglementaires considèrent comme déchet « tout résidu d'un processus de production, de transformation ou d'utilisation, toute substance, matériau, produit ou plus généralement tout bien meuble abandonné ou que son détenteur destine à l'abandon ».

Q : Quelle est la place des déchets dans le cycle de la matière organique ?

R : Les déchets organiques sont, dans le cycle de la matière organique, la part ne présentant pas d’intérêt immédiat pour l’homme.

Au début du cycle, les plantes transforment le gaz carbonique (CO₂), l’azote minéral et l’eau en matière organique grâce à l’énergie de la lumière solaire. Tous les êtres vivants se nourrissent, directement ou indirectement, de la matière organique synthétisée par les plantes. Ils la transforment pour grandir et se reproduire (une vache transforme l’herbe en viande, en os, etc.), ils la dégradent pour produire l’énergie nécessaire à la vie (le sucre consommé par un sportif, etc.) et enfin ils l’éliminent.

A chaque étape, une partie de la matière organique consommée est décomposée en ses constituants élémentaires (gaz carbonique, azote, eau, etc.), ce qui fait qu’à la fin elle a totalement disparu. Les constituants élémentaires se trouvent de nouveau dans des molécules minérales ; leur quantité totale n’a pas varié.

L’énergie de la lumière solaire a permis aux plantes de construire des molécules organiques complexes. Quand les molécules sont dégradées, l’énergie est restituée sous forme de chaleur. Le bilan énergétique est le même, que la matière organique soit brûlée ou consommée par les êtres vivants.

Q : Que deviennent les débris organiques dans le sol ?

R : Le sol héberge une immense diversité d’organismes (vers de terre, insectes, champignons, algues, bactéries, virus, etc.). Les champignons constituent plus de la moitié de la matière vivante présente dans le sol. Ils sont remplacés par des algues et des bactéries lorsque le sol est gorgé d’eau. Il y a entre un million et un milliard de bactéries par gramme de terre.

En présence d’une quantité suffisante d’oxygène, la plus grande partie de la matière organique présente dans le sol se décompose en moins d’un an. Les éléments fertilisants reprennent une forme minérale. Ce processus est appelé minéralisation. La décomposition du bois et des autres débris végétaux fibreux est plus lente (de deux à cinq ans). Elle donne naissance à l’humus. On parle alors d’humification.

Q : Comment l’eau est-elle épurée ?

R : La matière organique et les éléments fertilisants présents dans l’eau (nitrate, phosphate, etc.) sont éliminés par des microorganismes à condition qu’il y ait une quantité suffisante d’oxygène. Ceci ne suffit pas nécessairement pour rendre l’eau potable car elle peut contenir en plus des produits toxiques ou des microorganismes pathogènes dangereux pour l’homme.

Les stations d’épuration fonctionnent sur le même principe que l’épuration naturelle. Elles comportent des cultures fortement oxygénées de microorganismes spécialisés, ce qui leur permet d’épurer l’eau beaucoup plus rapidement que dans la nature. Le processus d’épuration entraîne une prolifération massive des microorganismes qui contribuent à former les boues d’épuration, un nouveau déchet qu’il faut à son tour éliminer.

Q : Qu’est-ce qu’une boue ?

R : Une boue est un mélange d’eau et de matière solide. On distingue :

- Les boues d’épuration provenant des stations de traitement qui collectent, par le tout-à-l’égout, les eaux usées et les eaux de ruissellement urbaines.

- Les boues des fosses septiques (assainissement individuel). Elles sont acheminées vers les stations d’épuration pour y être traitées avec les autres boues (un Français sur cinq n’était pas connecté au tout-à-l’égout en 1999).

- Les boues industrielles résultant du traitement des eaux usées du secteur agroalimentaire, de l’industrie du cuir et de l’industrie du papier et des fibres.

Q : Quelle est la composition des boues d’épuration ?

R : La composition exacte des boues varie en fonction de l’origine des eaux usées, de la période de l’année et du type de station d’épuration.

Les boues sont très riches en matière organique (50 à 70 % de la matière sèche), ce qui favorise la prolifération des microorganismes qui se multiplient et décomposent la matière organique. En absence d’une aération suffisante, la décomposition libère des composés organiques nauséabonds, de l’hydrogène sulfuré responsable de l’odeur d’œuf pourri, etc., ainsi que des gaz à effet de serre (gaz carbonique, méthane, etc.).

Une addition de 25 % de chaux (on parle alors de boues chaulées) bloque la croissance des microorganismes et permet d’éviter les mauvaises odeurs. La prolifération des microorganismes reprend quand la concentration de chaux diminue (à la suite d’un épandage, par exemple).

La décomposition des boues d’épuration libère de grandes quantités d’azote (principalement sous forme de nitrate) et de phosphore.

Les métaux lourds représentent, en moyenne, moins de 0,15 % de la matière sèche. La réglementation évolue avec l’efficacité croissante de la gestion des déchets et les avancées techniques de leur traitement. La concentration maximale autorisée tend ainsi à diminuer au fil des années. Les projets de réglementation européenne devraient avoir pour effet qu’en 2025 la concentration maximale autorisée sera inférieure à celle de 1986 de 40 % pour le cuivre, le zinc et le chrome, de 70 % pour le nickel et le plomb et de 90 % pour le cadmium et le mercure.