Emission d'effluents gazeux lors du compostage de substrats organiques en relation avec l'activité microbiologique (nitrification/dénitrification) - Thèses de l'Université Rennes 2 - Haute Bretagne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2001

Gaseous emissions during composting of organic substrates in relation to microbial activity (nitrification / denitrification)

Emission d'effluents gazeux lors du compostage de substrats organiques en relation avec l'activité microbiologique (nitrification/dénitrification)

Résumé

The awakening of the importance of the waste management and the safeguarding of resources led actors of the agricultural world more and more to be interested in composting as a mode of waste processing of breeding effluents or mud of wastewater treatment plants. The ways of use for these substrates, spreading, composting or other, must thus be compared. One knows indeed that agriculture is responsible for a significant share of the ammonia (NH3) and nitrous oxide (N2O) emissions and thus, indirectly or directly, of the increase in the atmospheric N2O concentration. Three series of experiments were carried out respectively on mixtures of poplar barks and poultry dung, on chicken manure without or with additives and on a mixture of straw and rural wastewater treatment mud, in parallel with a new mixture of barks and dung. The first one allowed to measure the nitrogenous gas emissions of a pile (25 m3) in the course of composting. They were 50% approximately of initial nitrogen in N-NH3 form and less than 1% in N-N2O form. The production of N2O was associated with activities of nitrification/denitrification and took place mainly in the maturation phase. Second revealed, for composting of short duration (1,5 months) and of experimental size (2 m3), the conditions in which the N2O and NH3 emissions were strongest or weakest and which of them supported the denitrification activity of micro-organisms. The increase of the carbon/nitrogen ratio and the addition of adequate micro-organisms or compounds result in the decrease of the N-NH3 losses from 55 down to 7% of initial nitrogen. Their effect on the N2O release (0,2-0,9%) depends on many factors. Third showed that the composting piles (10 and 25 m3) must be considered as thorough ecosystems composed of different compartments (coarsely inlet, bottom, outlet and crust), where the microbial populations organize differently, the input being producer of N2O, the bottom and the output, producer, consumer or both, according to the moment. The size of the pile in experimentation is thus a capital data to obtain results which are representative of reality.
La prise de conscience de l'importance de la gestion des déchets et de la préservation des ressources a conduit de plus en plus d'acteurs du monde agricole à s'intéresser au compostage comme mode de traitement d'effluents d'élevage ou de boues de stations d'épuration. Les filières d'utilisation de ces substrats, épandage, compostage ou autre, doivent donc être comparées. On sait en effet que l'agriculture est responsable d'une part importante des émissions d'ammoniac (NH3) et de protoxyde d'azote (N2O) et ainsi, indirectement ou directement, de l'augmentation de la concentration de N2O dans l'atmosphère. Trois séries d'expérimentations ont été menées respectivement sur des mélanges d'écorces de peuplier et de fientes de poules pondeuses, sur du fumier de poulet sans ou avec additifs et sur un mélange de paille et de boues de station d'épuration rurale, en parallèle avec un nouveau mélange d'écorces et de fientes. La première a permis de mesurer les émissions de gaz azotés d'un andain (25 m3) en cours de compostage. Elles étaient de 50% environ de l'azote initial sous forme N- NH3 et de moins de 1% sous forme N-N2O. La production de N2O était associée à des activités de nitrification/dénitrification et avait principalement lieu en phase de maturation. La seconde a révélé, pour du compostage de courte durée (1,5 mois) et en taille expérimentale (2 m3), les conditions dans lesquelles les émissions de NH3 et de N2O étaient les plus fortes ou les plus faibles et lesquelles favorisaient l'activité de dénitrification des micro-organismes. L'augmentation du rapport carbone/azote et l'addition de composés ou microorganismes adéquats font passer les pertes en NNH3 de 55 à 7% de l'azote initial. Leur effet sur la libération de N2O (0,2-0,9%) dépend de nombreux facteurs. La troisième a montré que les andains de compostage (10 et 25 m3) devaient être considérés comme des écosystèmes à part entière composés de différents compartiments (grossièrement entrée, fond, sortie et croûte) où les populations microbiennes s'organisent différemment, l'entrée étant productrice de N2O, le fond et la sortie, producteurs, en équilibre ou consommateurs suivant les moments. La taille de l'andain en expérimentation est donc une donnée capitale pour considérer les résultats comme représentatifs de la réalité.
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Dates et versions

tel-00654701 , version 1 (22-12-2011)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00654701 , version 1

Citer

Hiéronymus Yulipriyanto. Emission d'effluents gazeux lors du compostage de substrats organiques en relation avec l'activité microbiologique (nitrification/dénitrification). Ingénierie de l'environnement. Université Rennes 1, 2001. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00654701⟩
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