Pollution de l'air

Parler de pollution de l'air alors qu'un chapitre est déjà consacré aux nuisances , n'est-ce pas enfoncer deux fois le même clou ?

Ce n'est pas la même chose : 

Il est question ici de gaz pas nécessairement odorants, mais polluants au même titre que les gaz d'échappement ou de combustion.


Origine et nature des gaz

En théorie, un compostage idéal, dont la fermentation est parfaitement sous contrôle et totalement aérobie (en présence d'oxygène) donne un résultat proche d'une combustion : 

En pratique, à cause de phénomènes transitoires et sous l'effet du tassement qui forme dans les andains des "poches" compactes où l'air ne circule pas, on ne peut pas éviter qu'une proportion plus ou moins grande de fermentation soit de type anaérobie (sans oxygène) :

Lors des retournements, ces gaz sont libérés massivement.  Plus les retournements sont espacés et plus les andains sont grands, plus la quantité de gaz libérée est importante.


En quelle quantité sont-ils produits ?

Nous n'avons pas connaissance de chiffres "officiels" communiqués par les exploitants.

Cependant, certaines publications [1] font état d'un dégagement de gaz mesuré chez Agricompost, de l'ordre de 15% de la masse traitée (principalement CO2 et CH4). Par rapport à la capacité de traitement (50.000 t/an) ça représente 7.500 t/an.

Si on tient le même raisonnement pour Intradel qui traite 15.000 t/an, il s'ajoute 2.250 t/an.

Soit un total approchant 10.000 t/an de gaz pour l'ensemble des deux sites. Ce qui représente une moyenne de l'ordre de 27 t/jour !

On peut aussi se faire une idée par comparaison avec des installations de traitement de déchets qui utilisent la fermentation anaérobie, et dont la production de gaz est connue.

Le biogaz étant composé de CO2 et de CH4 dans une proportion oscillant de 45 à 65 %, à la louche on peut lui attribuer un poids spécifique de 1,07 à 1,3 kg/m³ à 20°C et on retombe sur le chiffre de 7.500 à 9.000 t.

Concernant les COV, la littérature sur le sujet est assez pauvre.

Certaines études américaines[4] ont comparé les émissions des centres de compostage avec celles d'autres activités industrielles réputées polluantes.

"All composting facilities emit a total of 6.8 tons per day of volatile organic compounds (VOCs) and 4.7 tons per day of ammonia, according to several studies conducted by AQMD and other agencies. In comparison, all Southland oil refineries emit a total of about 9 tons per day of VOCs."

Traduction :
" L'ensemble des installations de compostage émet un total de 6,8 t/j de COV et 4,7 t/j d'ammoniaque, suivant de nombreuses études conduites par l'AQMD et d'autres agences.  En comparaison, l'ensemble des raffineries du Southland émet par jour 9t/j de COV ".

Dans le même document on parle aussi des nuisances :

"Composting facilities also can be a source of public nuisance from dust and odors. During the last two years, AQMD and local enforcement agencies in the area have received more than 3,000 such complaints related to compost facilities."

Traduction
"Les installations de compostages aussi peuvent être une source de nuisance publique par les poussières et les odeurs.  Au cours des deux dernières années, l'AQMD et ses agences locales ont recueilli plus de 3.000 plaintes à ce sujet."

Dispersion des gaz polluants.

Heureusement, les polluants sont la plupart du temps dispersés dans l'atmosphère et leur concentration retombe ainsi rapidement sous les seuils dangereux, nocif ou perceptible. De nombreuses études existent sur le sujet. En très résumé, on peut dire que la dispersion est :

Dans ce dernier cas, les densités des gaz seront déterminantes : les plus lourds que l'air s'écoulent au ras du sol vers les points les plus bas, où ils peuvent s'accumuler. Voici la densité des principaux gaz concernés à la température de 20 °C. Elle diminue quand la température augmente, et inversément.

Comparaison air-CO2-CH4
Gaz Formule chimique densité Odeur Remarque
Méthane CH4 0,55 sans inflammable, très explosif si mélangé à l'air
Ammoniac NH3 0,68 forte irritant des voies respiratoires
Air mélange 1 sans mélange d'azote (78%) et d'oxygène (21%).
Hydrogène sulfuré H2S 1,19 forte odeur d'œuf pourri.
Gaz carbonique CO2 1,53 sans Concentration normale dans l'atmosphère : 0,03 %.

Le méthane est le constituant essentiel du gaz naturel qui alimente vos cuisinières et vos chaudières. Comme il est inodore, on y ajoute des mercaptans, gaz très bien détectés par votre odorat, destinés à vous alerter en cas de fuite.

Les plus lourds que l'air, comme l'hydrogène sulfuré et le gaz carbonique, vont "couler" au ras du sol. Le méthane, l'ammoniac et la plupart des COV, par contre, vont s'échapper vers le haut, sauf en cas d'inversion de température.

Effet de la température.

Les gaz chauffés se dilatent (Loi de GAY-LUSSAC), leur densité diminue. Un gaz légèrement plus dense que l'air, comme l'hydrogène sulfuré, peut être momentanément plus léger que l'air en sortant d'un milieu chaud comme le compost. Il monte jusqu'à ce qu'il se refroidisse au contact de l'air, et retombe alors vers le sol. Ceci explique qu'on puisse ne rien sentir au pied d'un andain, alors que les odeurs incommodent les riverains à des centaines de mètres de là. On parle de retombée en panache.

Inversion de température

Normalement, la température de l'air diminue avec l'altitude. L'air des couches basses, au contact du sol chauffé par le soleil, est plus chaud que l'air des couches supérieures. Il monte dans l'air plus froid et plus dense comme une bulle d'air dans de l'eau. Ce phénomène assure un brassage continuel de l'air, qui favorise la dispersion des polluants. On peut l'observer en regardant la fumée d'un feu : elle monte facilement en effectuant des volutes.

La nuit, le sol n'est plus chauffé par les rayons du soleil et se refroidit rapidement. Le brassage thermique diminue et l'air est beaucoup plus calme, pour autant qu'il n'y ait pas de vent général.

Inversion de température matinale dans la vallée de la Dordogne
Inversion de température

Si le sol se refroidit suffisamment pendant une nuit froide sans couverture nuageuse, le matin, la couche d'air au contact du sol est plus froide que celle située à quelques dizaines de mètres d'altitude. Cette dernière constitue un "couvercle" que les polluants émis ne peuvent traverser. Ils s'accumulent à faible hauteur. Si on observe une colonne de fumée, on la verra se heurter à une barrière invisible et s'étaler en largeur.

Ce phénomène appelé inversion de température contribue très largement aux épisodes de pollution.

Inversion subsidiaire

Un autre phénomène est l'inversion subsidiaire qui se produit à grande échelle (par exemple dans toute une partie de l'Europe de l'ouest) quand une couche d'air doux se glisse au-dessus d'une couche d'air froid empêchant la dispersion verticale des polluants. Ce genre d'épisode peut engendrer des périodes persistantes de fortes pollutions.

Nous avons observé les plus fortes odeurs dans de telles circonstances.

L'inversion de température et son effet sur la dispersion des polluants est expliquée en détail sur ce site ou encore celui-ci.

Nocivité pour les personnes

Les gaz générés en grande quantité par les grandes installations de compostage peuvent être dangereux pour l'homme comme pour l'environnement[5]. La nocivité pour la santé est abordée dans notre page consacrée à l'aspect sanitaire des nuisances.

Nocivité pour l'environnement

Pour ne citer que les gaz les plus abondants,

Remarque : Globalement, si en Région wallonne les filières déchets ne représentent que 1,6 % du total des émissions de CO2, ils sont responsables de 20 % des émissions de CH4 (Source : plan wallon de l'air).

Que faudrait-il faire ?

Devant ce bilan, il est tentant de rejeter la solution du compostage. Ce serait faire le même type d'erreur que certains ont fait en lui prêtant toutes les vertus sans s'inquiéter des problèmes inhérents au procédé. Il n'y a pas de solution globale et générale, mais du cas par cas, à étudier soigneusement avant toute décision.

On peut imaginer que les expériences malheureuses décrites ici conduisent à un peu plus de sagesse dans l'avenir, et notamment :

Quant aux installations existantes, elles devront s'adapter ou disparaître.

[1]Chiffres publiés par le Centre de Recherches Agronomiques de Wallonie : CRAW.

[2] Site Internet Forumdéchets.ch

[3] Site Internet ITRADEC

[4] Site Internet South Coast Air Quality Management District (AQMD), page consacrée au compost

[5] COMPOSTAGE ET ENVIRONNEMENT par Joséphine Peigné (ECOCERT/INRA de Colmar) et Philippe Girardin (INRA de Colmar)