L'importance de la mesure de l'oxygène dans le compostage aérobie

Le compostage est depuis longtemps une technique traditionnelle de valorisation des déchets organiques. Parmi les diverses méthodes de compostage disponibles, le compostage aérobie est particulièrement réputé pour être à la fois respectueux de l'environnement et efficace dans la transformation des déchets organiques en engrais riche en nutriments.

Dans ce blog, nous explorons le processus de compostage aérobie et discutons de l'importance de surveiller les niveaux d'oxygène pour obtenir les meilleurs résultats possibles en matière de décomposition.

Le rôle de l'oxygène dans le processus de compostage aérobie

Le compostage aérobie repose sur l'activité des organismes du sol, tels que les champignons, les bactéries et les vers de terre, qui décomposent les déchets organiques en utilisant de l'oxygène. Ce processus aboutit principalement à la production de dioxyde de carbone, d'eau, de chaleur et de produits de décomposition de type humus qui peuvent être utilisés comme engrais. Le processus de compostage peut être divisé en plusieurs étapes :

1. Phase initiale (phase mésophile) : Au cours de cette phase, les micro-organismes mésophiles, qui se développent à des températures modérées (20 à 45°C), décomposent rapidement les composants facilement disponibles et facilement dégradables des déchets organiques, tels que les sucres, les acides aminés et les hydrates de carbone simples. La température à l'intérieur du tas de compost commence à augmenter en raison de la chaleur générée par l'activité microbienne.

2. Phase thermophile : À mesure que la température augmente (45 à 65 °C), les micro-organismes thermophiles, qui se développent à des températures plus élevées, prennent en charge le processus de décomposition. Ces micro-organismes décomposent des composés plus complexes comme la cellulose, l'hémicellulose et les protéines. La température élevée à ce stade permet d'éliminer les graines de mauvaises herbes, les agents pathogènes et les parasites. Il est essentiel de maintenir la température en dessous de 65°C pour éviter de tuer les micro-organismes bénéfiques et de générer des émissions indésirables.

3. Phase de refroidissement : Une fois que la matière organique a été décomposée, l'activité microbienne diminue, ce qui entraîne une baisse de la température. Les micro-organismes mésophiles redeviennent actifs et décomposent les matières organiques restantes. Au cours de cette phase, le tas de compost revient progressivement à la température ambiante.

Phase de maturation (Curing Phase) : Cette dernière étape implique la stabilisation et l'humification de la matière organique restante. Les micro-organismes continuent à décomposer les composés plus résistants et à produire des substances humiques, essentielles à la fertilité du sol. Le compost est considéré comme mûr lorsque la température se stabilise près de la température ambiante et que la matière présente une texture foncée et friable avec un arôme de terre. Ce compost mûr est riche en éléments nutritifs et en matière organique, ce qui en fait un excellent amendement pour les jardins et les paysages.

L'importance de la mesure de l'oxygène dans le compostage

Surveiller les niveaux d'oxygène et s'assurer qu'ils sont maintenus dans le compost est essentiel pour l'efficacité et la qualité globale du processus de compostage. Voici quelques raisons essentielles qui soulignent l'importance de la gestion de l'oxygène dans le compostage aérobie :

Activité microbienne optimale :

Les micro-organismes aérobies ont besoin d'oxygène pour décomposer efficacement les matières organiques. Lorsque les niveaux d'oxygène sont maintenus, ces micro-organismes peuvent se développer et décomposer efficacement les déchets organiques. Des niveaux d'oxygène inadéquats peuvent entraîner une diminution de l'activité microbienne, ce qui ralentit le processus de compostage.

Prévention des conditions anaérobies :

Si les niveaux d'oxygène sont trop bas, les micro-organismes anaérobies peuvent dominer le processus de décomposition. Cette décomposition anaérobie est non seulement plus lente et moins efficace que sa contrepartie aérobie, mais elle génère également des sous-produits indésirables tels que le méthane, un puissant gaz à effet de serre, et le sulfure d'hydrogène, qui dégage une odeur nauséabonde. En maintenant des niveaux d'oxygène appropriés, les conditions anaérobies peuvent être évitées, ce qui permet d'obtenir un processus de compostage plus efficace et inodore.

Taux de décomposition amélioré :

Des niveaux d'oxygène adéquats favorisent un taux de décomposition plus rapide, car les micro-organismes aérobies peuvent décomposer la matière organique plus rapidement que les micro-organismes anaérobies. Avec une bonne aération, le processus de compostage peut être achevé en moins de temps, ce qui permet de produire plus rapidement un compost mûr.

Contrôle de la température :

L'oxygène est nécessaire au métabolisme microbien, qui génère de la chaleur au cours du processus de compostage. Lorsque les niveaux d'oxygène sont maintenus, l'activité microbienne peut être contrôlée et la température à l'intérieur du tas de compost peut être régulée plus efficacement. Cela permet d'éviter la surchauffe, qui peut tuer les micro-organismes bénéfiques et produire des émissions indésirables, tout en garantissant que les graines de mauvaises herbes et les agents pathogènes sont éliminés par la chaleur générée.

Préservation des nutriments :

Dans des conditions aérobies, les nutriments essentiels à la croissance et à la santé des plantes, tels que l'azote, le phosphore et le potassium, sont conservés et stabilisés dans le compost. En revanche, les conditions anaérobies peuvent entraîner une perte d'éléments nutritifs par des processus tels que la lixiviation ou la création de composés volatils, ce qui diminue la qualité et l'efficacité du compost en tant qu'engrais.

Meilleure qualité du compost :

Un tas de compost bien aéré donne généralement un produit final de qualité supérieure. Le compost aérobie mûr se distingue par sa couleur foncée, sa consistance friable et son odeur de terre. Abondant en nutriments et en matières organiques, ce compost de haute qualité constitue un excellent amendement pour les jardins et les paysages.

Quelle est la teneur en oxygène mesurée

La teneur en oxygène optimale pour le compostage aérobie se situe généralement entre 5 % et 15 %. Le maintien d'un apport adéquat en O2 tout au long du processus de compostage est essentiel pour favoriser la croissance des micro-organismes aérobies, qui décomposent efficacement les matières organiques et produisent de la chaleur.

Toutefois, la teneur idéale en oxygène dépend de facteurs tels que la composition du compost, la température, le taux d'humidité et les micro-organismes aérobies spécifiques présents. Pour maintenir une teneur en oxygène optimale, il est recommandé de retourner ou d'aérer régulièrement le compost. Cela permet d'éviter la formation de poches anaérobies, qui peuvent entraîner des odeurs nauséabondes et une décomposition lente.

Il est important de se rappeler que la teneur en oxygène du compost n'est qu'un des facteurs influençant le processus de compostage. D'autres facteurs essentiels sont la teneur en eau, le rapport carbone/azote (C:N) et la température. Le maintien d'un bon équilibre entre ces facteurs contribuera à la réussite du compostage.

Comment mesurer l'oxygène dans le compostage

Il existe plusieurs méthodes pour mesurer les niveaux d'oxygène dans le compost, notamment la respirométrie et l'inspection visuelle. La respirométrie mesure la quantité de dioxyde de carbone (CO2) produite par les micro-organismes aérobies du compost lorsqu'ils respirent. La consommation d'oxygène et la production de CO2 étant directement liées, la respirométrie peut être utilisée pour mesurer indirectement les niveaux d'oxygène dans le compost. Cela peut se faire à l'aide d'un système de respirométrie fermé ou en surveillant les émissions de gaz du tas de compost. Bien qu'elle ne soit pas aussi précise, l'inspection visuelle et l'odeur du compost peuvent fournir des informations sur les niveaux d'oxygène. Un compost bien aéré doit avoir une odeur agréable et terreuse, tandis qu'une odeur forte et nauséabonde peut indiquer des conditions anaérobies, qui sont défavorables au compostage.

Toutefois, l'une des méthodes les plus précises consiste à mesurer l'oxygène directement à l'intérieur du processus à l'aide d'une sonde à oxygène. Les sondes ou capteurs d'oxygène peuvent être insérés directement dans le tas de compost pour mesurer la concentration d'oxygène. Les sondes à oxygène utilisées pour le compostage sont généralement plus résistantes et peuvent supporter les conditions d'humidité et de température élevées que l'on trouve souvent dans les tas de compost. Pour obtenir une mesure représentative des niveaux globaux d'oxygène, la sonde à oxygène doit être insérée dans le tas de compost à différentes profondeurs et à différents endroits, en veillant à ne pas entrer en contact avec des matériaux durs.

Quels sont les avantages de l'utilisation d'une sonde à oxygène pour mesurer les niveaux d'O2 dans le compostage ?

L'utilisation d'une sonde à oxygène pour mesurer les niveaux d'O2 dans le compostage offre plusieurs avantages qui peuvent contribuer à un processus de compostage plus efficace et plus performant avec une meilleure qualité du compost.

1. Contrôle en temps réel

Les sondes à oxygène fournissent des mesures précises et en temps réel des niveaux d'oxygène dans les tas de compost, ce qui permet aux utilisateurs d'évaluer les conditions et de les ajuster si nécessaire pour optimiser le processus de compostage.

2. Meilleure compréhension de la dynamique du compostage

Des mesures régulières des niveaux d'oxygène peuvent vous aider à comprendre la dynamique du processus de compostage, notamment la manière dont l'aération, la teneur en humidité et l'équilibre entre les matières riches en carbone et en azote influencent la disponibilité de l'oxygène.

3. Identification précoce des problèmes

Les sondes à oxygène peuvent vous aider à détecter des problèmes tels qu'une aération insuffisante, une humidité excessive ou un déséquilibre dans les matières à composter. L'identification précoce de ces problèmes vous permet de procéder à des ajustements opportuns et de prévenir des problèmes potentiels tels que la décomposition anaérobie, qui peut produire des odeurs nauséabondes et ralentir le processus de compostage.

4. Utilisation efficace des ressources

En utilisant une sonde à oxygène pour surveiller les niveaux d'oxygène, vous pouvez prendre des décisions plus éclairées sur le moment de retourner le tas de compost ou d'ajouter des agents de gonflement, minimisant ainsi la main-d'œuvre et les ressources tout en maximisant la qualité et l'efficacité du compost.

Solution PST

Il est essentiel de comprendre l'importance de la mesure de l'oxygène dans le compostage aérobie pour obtenir un processus de compostage efficace et efficient. En surveillant et en maintenant des niveaux d'oxygène adéquats, on crée un environnement favorable au développement des micro-organismes aérobies, ce qui garantit une décomposition rapide, une réduction des odeurs et la préservation des nutriments essentiels.

Les sondes et les transmetteurs d'oxygène offrent une surveillance en temps réel et des mesures précises, ce qui vous permet de prendre des décisions et de procéder à des ajustements en connaissance de cause afin d'optimiser davantage le processus de compostage. PST propose une gamme de transmetteurs d'oxygène spécialement conçus pour durer plus longtemps dans cet environnement agressif.

Les Série OXY-FLEX est un transmetteur d'O2 en zircone, compact et économique, qui permet de mesurer le niveau d'oxygène en pourcentage. L'unité peut être configurée pour mesurer des niveaux d'oxygène allant de 0 à 25 % ou de 0 à 100 % et offre la possibilité d'un étalonnage manuel ou automatique, selon les préférences du client. L'OXY-FLEX est équipé de sondes en acier inoxydable de différentes longueurs pour permettre la mesure à différents niveaux dans le compost. Une électronique simple fournissant une sortie 4-20mA permet de positionner les sondes sur de larges zones de production. Les OXY-FLEX permet une intégration transparente dans les systèmes préexistants sans nécessiter de logiciel spécialisé.