Recyclage, compostage ou valorisation thermique?

Die kleine Biotonne in der Küche  hat schon viel Freunde verloren. Nicht nur wegen des üblen Gestanks. Sie ist eine Brutstätte für Mikroben und Pilze.Frankfurter Allgemeine Zeitung, 15. März 2000. 

Le compostage est vu par beaucoup comme une solution quasi idéale pour la valorisation et le recyclage des déchets organiques en provenance des ménages ou de l’entretien des espaces verts communaux.

Les débats qui ont eu lieu à la Chambre des Députés fin 1997 pour financer à travers une loi les agrandissements du centre de compostage ‘Minettkompost’ en sont une parfaite illustration. Les 407 millions prévus seront allègrement accordés et les questions critiques sont peu nombreuses. Si, un député fait quand même remarquer que lors du compostage sont dégagées d’énormes quantités de CO2 et de chaleur, sans que cette chaleur soit utilisée. Et le Ministre de l’Environnement demande timidement s’il n’y aurait pas intérêt à considérer l’utilisation des calories de ces déchets organiques dans des cimenteries.

Le Luxembourg est entouré de voisins qui depuis des années utilisent les calories de déchets organiques, pneus, graisses, bois, dans les cimenteries alors qu’au Luxembourg ceci est encore tabou. Grande consommatrice d’énergie, l’industrie cimentière a depuis longtemps cherché à optimiser ses dépenses énergétiques et, depuis une quinzaine d’années le four de cimenterie est apparu comme un moyen efficace de valorisation énergétique de certains déchets (250 000 tonnes équivalent pétrole économisées en France en 1994, 200 000 tonnes à la cimenterie d’Obourg en Belgique, 280 000 tonnes de charbon économisées en Allemagne) avec destruction non-polluante de ceux-ci.

Cette valorisation thermique pratiquée par nos voisins est en partie le résultat d’études comparatives  du type ‘éco-bilan’ faites par des universitaires ou  des économistes. La valorisation thermique trouve également de plus en plus d’adeptes du simple fait que le marché du compost est saturé et que les plates-formes de compostage n’arrivent plus à écouler leur marchandise[i] et que les fermiers refusent de laisser utiliser leurs champs comme dépotoirs pour des produits comme le compost en provenance des déchets urbains ou pour les boues de station d’épuration, alors qu’ils ont déjà de grands problèmes à pouvoir utiliser leurs propres fumiers et lisiers. Le lisier est déjà excédentaire dans certaines régions comme la Flandre et on parle de l’exporter vers le Tiers-Monde. En fera-t-on de même avec le compost et le Minettkompost?

Il paraît donc plus utile que jamais d’envisager d’autres solutions que le compostage ou du moins d’évaluer les mérites de la valorisation thermique dans des centrales d’incinération modernes, avec ou sans cogénération, et qui respectent les normes d’émission. C’est la seule alternative, vu que l’autre solution pratiquée à grande échelle jusqu’à ce jour, nous parlons de la mise en décharge, sera obsolète et interdite dans quelques années. Et à raison, parce que ce sont les déchets organiques, qui sont dans les décharges la cause de la putréfaction, des mauvaises odeurs, des gaz émis et des eaux de lixiviation chargées de métaux lourds.

Une étude comparative[ii] des coûts vient d’être faite en Allemagne, une autre en Suisse[iii]. Les frais de traitement d’une tonne de déchets verts dans une installation industrielle de compostage sont de l’ordre de 3 500 LUF et comme lors du compostage la moitié de la matière part en CO2 , la tonne de compost revient à 7 000 LUF . Et ce prix ne contient pas les frais extrêmement élevés de la collecte sélective des déchets organiques. Dans une commune suisse[iv] de 5000  habitants on vient de faire ce calcul pour se rendre compte que cette collecte coûtait 6 589 LUF par tonne de déchets organiques (Bioabfall). Le broyage des branchages coûte également 6700 LUF par tonne. Les coûts de fabrication d’une tonne de compost sont donc supérieurs à 10 000 LUF, plus précisément de 19 000 LUF pour le Minettkompost, mais le prix de vente sur le marché n’est que de l’ordre de 500 LUF par tonne, et en constante baisse[1]. En France, même à des prix de 200 LUF le compost ne trouve plus d’acquéreur. Ce prix de vente ne couvre que 10% des frais globaux de fonctionnement[v]. Economiquement le compostage est une opération désastreuse qui ne peut survivre que grâce aux deniers publics octroyés par nos élus. Une entreprise privée ferait des études de rentabilité d’investissement avant de mettre 407 millions d’argent en provenance de leurs actionnaires dans une plate-forme de compostage comme se propose de le faire notre Chambre des Députés avec l’argent des électeurs.

Il en est de même pour la biométhanisation. Un article publié dans le « Letzebuerger Bauer » en 1999 essaie de démontrer qu’une telle installation peut-être rentable si elle peut vendre le kWh à 3 LUF. Mais les subsides de différents ministères pour une telle installation sont de plus de 3 millions. Sans eux le prix de revient serait de 5 LUF, soit 5 fois plus que le kWh en provenance des centrales thermiques ou nucléaires.

Les coûts de l’incinération des déchets sont actuellement de 3700 LUF dans la région parisienne. Si on couple cette incinération avec la valorisation thermique des déchets organiques dans des centrales d’incinération modernes, pourvu que ces déchets soient relativement secs, elle peut générer des bénéfices de 1200 LUF par tonne de déchet ou du moins opérer à coût nul si on inclut vraiment tous les frais, parce qu’elle permet d’économiser de grandes quantités de combustibles fossiles. Cette économie de combustibles fossiles représente également une réelle et substantielle réduction dans les émissions de CO2 . En effet, les déchets organiques émettraient la même quantité de CO2 lors de leur putréfaction. Et même si on admet que la combustion génère du CO2, il ne faut pas ignorer non plus que lors du compostage la moîtié de la matière organique part en CO2, en qu’en plus sont émis[vi] du CH4 et du N20 qui sont des gaz à effet de serre beaucoup plus efficaces (280 fois plus pour le protoxyde d’azote).

D’un point de vue écologique et économique la valorisation thermique semble donc la solution à recommander pour les copeaux de bois, les branchages, les écorces, les déchets de paille.

Si la valorisation thermique a longtemps été regardée d’un mauvais oeil, c’est parce que les incinérateurs à déchets de la première génération ont laissé une très mauvaise image de marque (‘Dreckschleuder’) pour tout ce qui touche à la combustion des ordures. Mais les normes d’émission de la plupart des pays se sont alignées sur des valeurs très strictes.

On a surtout peur des dioxines, et c’est pour cette raison que les normes d’émission pour les dioxines pour les incinérateurs ont été mises à des niveaux extrêmement bas. Il a été calculé[vii] sur cette base que les quantités de dioxines émises dans la nature par les incinérateurs ne représenteront à partir de l’an 2000 plus qu’un pourcent du total des émissions, beaucoup moins que les centrales au charbon et les industries, et même 5 fois moins que les cheminées de nos maisons. Au cours des dernières années on s’est également rendu compte que le compost et les boues de station d’épuration contiennent de grandes quantités de dioxines et représenteront, en l’an 2000, 40 % des quantités introduites dans nos jardins et nos champs. Dans les jardins fertilisés aux boues de station d’épuration on trouve 7 fois plus de PCB dans les carottes[viii]. En Allemagne[ix] des valeurs limites ont été imposées pour les sols agricoles et les pâturages sont interdits aux vaches si ces valeurs sont dépassées.

Il est d’ailleurs étonnant que les composts contiennent autant de dioxines et de HAP, en moyenne 12 fois plus que les sols agricoles[x] ( Les boues de station d’épuration en contiennent d’ailleurs 20 fois plus). Il s’agit d’une concentration qui ne diffère guère entre les composts en provenance de la ville ou de la campagne[xi]. Le compost contient également 15 fois plus de dioxines que les déchets organiques de cuisine, 12 fois plus que l’herbe, 4 fois plus que les écorces de bois et on se demande si la décomposition aérobie en elle-même ne génère  pas des dioxines[xii] et si les plates-formes de compostage ne sont pas de grandes fabriques de cette substance dangereuse..

Lors de la valorisation thermique par contre, dans des installations modernes, les dioxines sont détruites; les normes d’émission récentes ne permettraient d’ailleurs plus qu’elles soient émises dans le voisinage

En second lieu, il y a le problème des métaux lourds (molybdène, arsenic, cadmium). Il y en a qui pensent, sans oser le dire à haute voix, que le compostage de déchets verts est un procédé d’accumulation des métaux lourds en circuit fermé. Les plantes extraient une certaine quantité de métaux lourds du sol, qui par le biais du compostage y retournent et s’accumulent à chaque cycle. Ainsi, par exemple, à Freiberg en Allemagne les composts voient leur concentration en métaux lourds augmenter d’année en année et dépasser de loin les concentrations maximales admises. L’explication vient d’être trouvée. Les sols de la région sont déjà naturellement riches en métaux lourds et le compostage concentre ces métaux[xiii].

Prenons le cas du cadmium qui est un des métaux les plus toxiques pour les humains. Dans les sols agricoles, la concentration est de l’ordre de 0.3 mg/kg, dans l’herbe et dans la paille elle est de 0,5 à 1,0 mg/kg, sans parler des foins en provenance des bords de route où la concentration est de 3 mg/kg. Il est donc logique que dans les composts la concentration en cadmium soit en moyenne de 0.8 mg/kg[xiv] et que dans certains composts belges où on intègre des boues de station d’épuration elle soit de le 3 mg/kg. Il ne faut pas s’étonner de la  réticence des fermiers à utiliser de tels composts, surtout qu’on leur a parlé pendant des décennies des risques à utiliser des engrais phosphatés contenant du cadmium. Même un  des pionniers allemands de l’étude de la contamination des sols, le professeur Adolf Kloke, recommande aujourd’hui de proscrire toute utilisation de boues ou de composts urbains dans l’agriculture, et cela dans le respect des générations futures[xv]. L’utilisation prolongée de lisiers en tout cas conduit à une chute des rendements agricoles, une diminution de la biodiversité et des vers de terre qui sont un bon indicateur de sols sains[xvi].

La valeur limite pour le cadmium dans les sols étant de 3 mg/kg, l’application régulière de composts et boues riches en cet élément est comme une bombe à retardement pour les fermiers qui risquent du jour au lendemain se voir interdire l’utilisation de leurs terres[xvii] à des fins agricoles. Il apparaît en effet que les métaux lourds accumulés dans le sol continuent à se libérer fortement après arrêt des épandages[xviii]. Les Facultés Agronomiques de Gembloux déconseillent d’ailleurs l’utilisation des composts dans les cultures maraîchères et en horticulture. L’entraînement des métaux par le lessivage et l’exportation par les végétaux n’éliminent en effet que 1 à 2% de l’apport annuel en métaux lourds. Les fermiers commencent aussi  à utiliser l’argument qu’il faut garder propres les champs et les prés pour qu’ils puissent être utilisés par les futures générations de fermiers.

La directive européenne sur l’agriculture biologique prescrit une valeur maximale de 45 mg/kg pour le plomb dans les engrais organiques. Cette valeur limite est dépassée dans la plupart des composts.

Aux Etats-Unis l’EPA[xix] est en train de revoir les normes pour l’épandage des boues de station d’épuration en agriculture, mettant des limites plus sévères pour les pathogènes et pour le molybdène.[xx] Dans les Communautés Européennes le document de travail sur les boues des stations d’épuration daté du 27 avril 2000 prévoit également des normes  beaucoup plus sévères, impose aux stations d’épuration des systèmes de gestion de la qualité et aux fermiers des analyses et des relevés fréquents. En France le décret du 8 décembre 1997 subordonne désormais tout épandage à une étude du terrain aux frais du producteur de boues. Celui-ci doit également au terme de chaque campagne annuelle établir un bilan agronomique et des analyses sur le sol. Au Luxembourg l’épandage sur les cultures biologiques sera interdit à partir de 2004.

Le compost, surtout celui en provenance de déchets de cuisine, contient non seulement le plus de métaux lourds mais également beaucoup de chlorure de sodium et peut, en augmentant la salinité des sols, perturber l’absorption d’autres nutriments par les plantes, tels que le potassium[xxi]. Les fermiers se sont rendus compte également que l’on leur refilait à l’occasion des composts qui n’ont pas atteint la maturité[xxii] et qui diminuent le rendement de leur récoltes. Ceci a été confirmé par des essais faits à grande échelle dans la bande Gaza. On sait, également[xxiii], que les boues de stations d’épuration ont un effet négatif sur la vie microbienne des sols. Au Danemark, les champs de betteraves ont été infectés par le virus Rizomania par l’épandage de boues de stations d’épuration sur de grandes étendues. Ce virus, de même que d’autres maladies infectieuses des plantes, survit en effet dans les stations d’épuration[xxiv]. S’ajoute à cela la crainte du BSE par transfert de prions au bétail lors de l’utilisation de compost.

 Considérer les composts comme engrais idéal paraît également aberrant. Il y en a qui pensent, sans oser le dire à haute voix, que le compostage de déchets verts est un procédé d’accumulation des métaux lourds en circuit fermé. Les plantes extraient une certaine quantité de métaux lourds du sol, qui par le biais du compostage y retournent et s’accumulent à chaque cycle. Dans beaucoup de pays les fermiers refusent dès à présent l’épandage du compost, même si on le leur offre gratuitement. 

Je me méfie des légumes de mon voisin qui a amoureusement contaminé son jardin avec le compost ‘maison’ enrichi en métaux lourds, en dioxines et en bactéries E-coli. La plupart des composts contiennent en effet de 3 à 4 fois plus de métaux lourds, de HAP et de dioxines que ce qui est toléré pour les sols agricoles. Les déchets organiques des ménages sont des bouillons de culture et les composts non arrivés à maturité contiennent énormément de bactéries, de virus et d’endotoxines et présentent des risques réels pour les utilisateurs[xxv] Aux Etats-Unis 73.480 personnes ont été infectées en 1999 par des bactéries E.Coli  (résidus de fumier) en provenance de légumes biologiques. Par contre aucun cas de maladie ou de décès dû aux OGM n’est connu.  Car, s’il est aisé de fabriquer soi-même son compost, il est beaucoup plus compliqué d’obtenir un produit de qualité, dépourvu de toxines. Comme l’a souligné le Dr Robert Tauxe dans le Journal of American Medical Association il y a déjà plus de dix ans, « nos connaissances concernant le temps et la température nécessaires pour rendre le compost d’origine animale sans danger d’infection microbienne sont totalement insuffisantes ». On sait cependant qu’un compostage de plus de six mois est efficace pour neutraliser l’essentiel des micro-organismes pathogènes. A ce jour, il n’existe aucune réglementation en matière d’épandage de fumier, et un agriculteur bio peut très bien répandre du compost fraîchement fabriqué sur une culture, quelques jours seulement avant sa récolte. En outre, il aura d’autant plus tendance à raccourcir le temps de compostage qu’un compost frais est plus riche en azote. Raison qui explique que le risque de contamination par Escherichia Coli est six fois supérieur en agriculture bio qu’en agriculture traditionnelle, comme l’a démontré une étude de l’Université du Minnesota publiée dans le Journal of Food Protection en 2004.

Les déchets organiques des ménages sont des bouillons de culture et les composts non arrivés à maturité contiennent énormément de plastifiants toxiques du type DEHP[xxvi], de bactéries, de virus et d’endotoxines et présentent des risques réels pour les employés des plates-formes de compostage et pour les utilisateurs[xxvii]. Le problème commence avec les récipients mis à la disposition des ménages pour les déchets de cuisine (‘Biotonne’) qui causent souvent des problèmes aux asthmatiques et aux allergiques. Des études faites à l’Université de Wageningue[xxviii] montrent qu’après une semaine s’y développent des concentrations jusqu’à dix fois plus élevées en champignons et en bactéries que dans des poubelles où les déchets des ménages n’ont pas été triés. Dans les pays scandinaves où des maladies graves des voies respiratoires (alvéolites) ont été détectées des valeurs limite pour la concentration en microbes dans l’air ambiant des plates-formes de compostage viennent d’être publiées. La situation est similaire pour l’épandage des boues de station d’épuration sur les champs où, aux E.U., des riverains se sont plaints en justice de troubles respiratoires graves après épandage[xxix]. Au Luxembourg, les prescriptions de l’ITM pour les installations de compostage et publiées en 1995 prennent également en considération les risques biologiques de ces installations, sans cependant préciser des valeurs d’exposition limites. En Allemagne également on est conscient du problème et des risques que représentent pour les 4000 personnes employées dans les centres de compostage les virus, bactéries, légionelles[xxx], champignons et endotoxines contenues dans l’air de ces centres[xxxi]. Dans certaines centrales de compostage on a même constaté une attaque inattendue des poutrelles du hangar qui ont requis des programmes anti-corrosion. On mesure également de fortes concentrations de trichloréthylène et de tetrachloréthylène autour des plate-formes de compostage[xxxii] ainsi que de benzène.

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Le concept même du tri séparé des déchets ménagers organiques commence à être mis en question par les fédérations agricoles en Allemagne[xxxiii].

Tous ces problèmes n’existent pas lors de la valorisation thermique de matières organiques dans les cimenteries. Le ciment est obtenu par la cuisson, à des températures de 1450°C, à partir d’un mélange à 80% de calcaire et 20% d’argile. On aboutit ainsi à un clinker. La température élevée, le temps de séjour supérieur à 5 secondes et les conditions oxydantes permettent une décomposition complète des molécules organiques. Les métaux sont chimiquement stabilisés au sein de la matrice minérale (silicates métalliques), tout comme le soufre (sous forme de sulfates de calcium, de sodium et de potassium). Les poussières entraînées dans la fumée sont récupérées et réintroduites dans le four.

Le problème n’existe pas non plus dans les installations modernes de pyrolyse (procédés Siemens, Thermoselect ou autres). Tous ces procédés ont atteint une telle maturité et innocuité qu’une étude anglaise[xxxiv] prévoit que la valorisation thermique des déchets augmentera d’un facteur 10 jusqu’en ‘an 2006. Elle atteint déjà 80 % en Suisse et Suède.

Le compostage de déchets organiques municipaux ne peut à notre avis avoir un sens et un futur que si on arrive à y intégrer le compostage de matières d’origine industrielle, de façon à immobiliser les métaux lourds et à réduire la concentration en contaminants organiques. Des essais ont été faits avec des battitures (limaille de fer)[xxxv] ou des déchets de laiterie. Des études ont également été faites avec l’ajoute de cendres de centrales thermiques[xxxvi]. Celles-ci non seulement apportent de la chaux fort utile comme engrais et bactéricide, mais immobilisent également les métaux lourds par encapsulation.

Pierre Lutgen


[1] La situation n’est guère différente dans le Tiers-Monde. Une étude faite aus Sahel par le FNRS Suisse (projet 5001-038104) montre que le compostage est une opération fortement déficitaire, où le coût de production est deux fois plus élevé que que le prix de vente, sans oublier que la production d’une tonne de compost requiert 2 500 litres dans une région où l’eau est rare.


[i] Mais où est donc le marché?. L’EcoManager, 26,16,1996.

[ii] Ch.Rösch, Forschungszentrum Karlsruhe, Bericht FZKA 5857, 1996.

[iii] R.Estermann, Kommunalmagazin4,41,1994.

[iv] U.Steiger, Kompostierung, BR, 1,58,1994.

[v] B.Morgat, Environnement & Technique, 42, 186, 1999.

[vi] H.J.Hellebrand, Berichte über Landwirtschaft, 77, 104, 1999.

[vii] G.Bröker et al., Staub-Reinhaltung der Luft, 54,283,1994.

[viii] M.Engwall et al., Chemosphere 40, 1189, 2000.

[ix] Dioxinerlass, 1992, Ministerium für Umwelt, Baden-Württemberg.

[x] Dioxine in Böden Baden-Württembergs, Landesanstalt für Umwelt, 1993.

[xi] K.Fricke, Müll und Abfall, 9,649,1992.

[xii] V.Kummer, Fachkongress, Bioabfallmanagement, Köln, Tagungsband, 235-242, 1993.

[xiii] U.Richter, Abfalljournal 1,19,1998.

[xiv] H.Poletschny et al., VDLUFA Schriftenreihe, Kongressband 35,203,1992.

[xv] A.Kloke, Bodenschutz, 2, 47, 1999.

[xvi] M.Elsässer, Berichte über Landwirtschaft, 79, 55, März 2001.

[xvii] S.Medinger et al., Lëtzebuerger Bauer, 26.7.1996.

[xviii] M.Helal et al, VDLUFA- Schriftreihe Kongressband 2000, 140.

[xix] R.Rebecca, Environmental Science and Technol. 34, 242, 2000.

[xx] Environmental Science and Technology, June 2000.

[xxi] R.Nogales et al., Residuos, 3142,1996.

[xxii] D.Lisk et al., Arch.Environ.Contam.Toxicol. 22,380,1992.

[xxiii] A.Kaschl et al. VDLUFA Schriftenreihe 49, 252, 1998.

[xxiv] Top Agrar, 12,15, 1997.

[xxv] E.Jager, Hygiene im Umfeld von Kompostierungsanlagen, Baeza Verlag, 1993.

[xxvi] Danish EPA, www.mst.dk, march 2001.

[xxvii] E.Jager, Hygiene im Umfeld von Kompostierungsanlagen, Baeza Verlag, 1993.

[xxviii] Frankfurter Allgemeine Zeitung, 63, 1, 2000.

[xxix] Environmental News, 34, 242, 2000.

[xxx] M.Hughes et al., Appl.Environ.Microbiol. 60, 2003, 1994.

[xxxi] B.Kummer, Korrespondenz Abwasser, 2,308,1998.

[xxxii] Environnement et Technique, mai 2000, p33.

[xxxiii] W.Wilcke et al, Schwermetalle in der Landwirtschaft, KTBL, Darmstadt, Papier 217, 1995.

[xxxiv] Entsorga-Magazin-International, 1,6,1998.

[xxxv] M.Kästner et al., Appl.Microbiol.Technol, 43,1128,1995.

[xxxvi] W.E.Sopper et al., Biocycle, 29,64,1988.


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