Compostage du fumier de cheval - Comment composter le fumier ?

Par : Brent W. Auvermann, Lanny A. McDonald, Robert Devin et John M. Sweeten

Les stocks non contrôlés de fumier de cheval peuvent être un désordre inesthétique, malodorant et infesté de mouches. Les stocks peuvent également entraîner une pollution par ruissellement dans les cours d’eau et les étangs avoisinants.

Pour les amateurs de chevaux, les vétérinaires et les exploitants d’écuries de pension, la manipulation et l’élimination du fumier de cheval peuvent être délicates. Les exploitants d’installations équines et de cliniques vétérinaires pour gros animaux relèvent souvent ce défi en payant un tiers pour enlever le fumier de leur propriété.

Cependant, il existe un excellent moyen de stimuler la demande pour un produit qui serait autrement un handicap. Le compostage du fumier peut éliminer un problème salissant et peut fournir un modeste revenu supplémentaire.

L’amateur de chevaux doit comprendre les principes scientifiques de base et les autres facteurs qui contribuent à une gestion réussie du compost.

Qu’est-ce que le compostage ?

Le compostage est la décomposition ou la dégradation contrôlée de la matière organique en un produit connu sous le nom d’humus. Le processus de compostage doit être :

Aérobie. En présence d’air, ou plus précisément d’oxygène, la matière organique se dégrade sans créer de problèmes liés aux odeurs. La dégradation biologique qui a lieu sans oxygène, ou digestion anaérobie, est souvent appelée « fermentation ». Elle est généralement associée à des odeurs intenses et désagréables
Médiée biologiquement. Un processus à médiation biologique comme le compostage tire parti des bactéries et des champignons naturels pour digérer la matière organique. Comme ces microbes génèrent de la chaleur par eux-mêmes, l’ajout de chaleur supplémentaire n’est normalement pas nécessaire, même dans les climats plus froids. En revanche, l’oxydation purement chimique de la matière organique est généralement appelée « combustion ». (Inutile de dire que nous ne voulons pas que cela se produise !)
Thermophile. Un compost de haute qualité à usage agricole ou horticole est produit à des températures comprises entre 130 degrés F et 160 degrés F.À ces températures élevées, la plupart des agents pathogènes microbiens tels que les coliformes et les salmonelles sont détruits, et toutes les graines de mauvaises herbes, sauf les plus résistantes, sont inactivées. (Les exceptions notables comprennent le Bacillus anthracis, la bactérie sporulée que nous connaissons sous le nom d' »anthrax » ; si l’on soupçonne la présence d’anthrax chez l’un des animaux à proximité, il n’est pas recommandé de composter le fumier associé). Les processus de compostage qui se déroulent à des températures ambiantes comprises entre 50 degrés F et 90 degrés F sont connus sous le nom de compostage mésophile.
Contrôlé. Partout où le fumier est stocké, un certain degré de digestion aérobie et/ou anaérobie se produit. Cependant, le résultat final est variable et imprévisible. Le compostage est un processus contrôlé. La matière organique est gérée de manière systématique et dans un délai déterminé pour donner un produit final cohérent et prévisible.

Dans un compostage complet, la matière organique, telle que les glucides, les sucres, les protéines, les graisses et les composés cellulosiques, réagit avec l’oxygène et l’eau pour produire du dioxyde de carbone, de la vapeur d’eau et de l’humus. Un compostage incomplet produit des produits intermédiaires, tels que des acides gras, qui ont une odeur désagréable et qui peuvent être toxiques pour les plantes. Par conséquent, les systèmes de compostage doivent être correctement conçus et gérés pour assurer la décomposition complète de la matière organique.

Maturité du compost

Lorsque le fumier et les autres matières organiques sont complètement oxydés ou dégradés, ils sont qualifiés de compost « mature ». La maturité du compost est cruciale pour l’assurance et le contrôle de la qualité lors de la commercialisation d’un produit de compostage à usage agricole ou horticole.

Il existe plusieurs façons bien établies de déterminer la maturité du compost. Le moyen le plus simple consiste à surveiller la température interne du compost en vrac à l’aide d’un thermomètre à longue tige. La température des tas de compost frais augmente rapidement – jusqu’à 160 degrés F et plus – puis diminue lentement jusqu’à ce que la température du compost se rapproche à nouveau de celle de l’air. Si le matériau de compostage se réchauffe spontanément après avoir été retourné, aéré ou réhumidifié, il n’est probablement pas mature. Au contraire, les microbes aérobies ont probablement manqué d’oxygène, d’azote ou d’eau avant que toute la matière organique ne se dégrade.

Une méthode plus directe pour déterminer la maturité du compost est basée sur le taux de respiration microbienne ou d’échange gazeux. Les tests de maturité basés sur la respirométrie créent des conditions d’humidité et d’aération standardisées dans le compost, puis mesurent la consommation d’oxygène ou la production de dioxyde de carbone pendant une période de temps donnée. Si la consommation d’oxygène pendant cette période est inférieure à un certain seuil, le compost est considéré comme mature.

Un test commercial bien connu pour la maturité du compost est le kit de test SolvitaTM de Woods End Laboratories. Le test SolvitaTM est un test de maturité simple, d’une durée de 4 heures, dans lequel la couleur d’une bande de test change en réponse aux changements de saturation en oxygène et en dioxyde de carbone dans un récipient fermé. Un indice de maturité compris entre 1 (immature) et 8 (mature) est ensuite déterminé par comparaison avec un ensemble de couleurs standard.

Le Texas Department of Transportation exige des tests de maturité utilisant le test SolvitaTM ou son équivalent sur tous les composts utilisés dans la végétation le long des routes publiques. Une valeur minimale de 7 est requise pour répondre à la spécification de maturité du TXDOT.

La maturité du compost a des implications importantes pour la croissance des plantes. Le compost mûr n’entre pas en concurrence avec les plantes pour les nutriments, en particulier l’azote, qui peuvent déjà être en quantité limitée. Si le compost non fini est mélangé au sol, les microbes aérobies peuvent entrer en concurrence avec les plantes pour les nutriments essentiels, retardant la croissance ou tuant les plantes. En outre, le compost immature est susceptible d’être relativement élevé en acides gras qui sont toxiques pour les plantes, ou « phytotoxiques ».

Conditions optimales pour le compostage

Le gestionnaire d’un système de compostage à petite échelle doit répondre à un large éventail de conditions telles que la composition variable du fumier et les conditions météorologiques incontrôlables. Certaines conditions, cependant, peuvent être contrôlées pour améliorer divers éléments du processus de compostage. Il s’agit notamment de l’humidité, du rapport carbone/azote et de la saturation en oxygène.

Humidité – Une quantité suffisante d’eau fournit des nutriments solubles aux microbes nécessaires au compostage. Cependant, si le taux d’humidité est trop élevé, il réduit l’apport d’oxygène et des odeurs nauséabondes sont susceptibles de se développer. Dans la plupart des cas, un taux d’humidité compris entre 35 % et 55 % du poids permet d’obtenir un compostage thermophile efficace. Comme les températures élevées accélèrent l’évaporation, il faut souvent ajouter de l’eau pour que le processus de compostage ne s’arrête pas prématurément. Cela est presque toujours vrai dans les climats semi-arides comme le Texas Panhandle, la région Trans-Pecos ou les Plaines du Sud.

Ratio carbone-azote (C:N) – Avec l’oxygène, les nutriments les plus importants pour les microbes sont le carbone et l’azote. Tout comme le métabolisme humain bénéficie d’un bon équilibre entre les protéines et les glucides dans le régime alimentaire, les microbes dans le processus de compostage fonctionnent mieux lorsque l’azote et le carbone disponibles sont correctement équilibrés entre eux et avec l’humidité et l’oxygène.

Généralement, le rapport C:N moyen qui optimise le système de compostage est de 25:1 à 30:1 en poids. Des rapports C:N plus élevés provoquent des conditions de limitation de l’azote et un compost fini pauvre en azote. Un compost dont le rapport C:N est faible ne stabilisera pas complètement l’azote et peut entraîner une libération excessive d’ammoniac gazeux dans l’atmosphère. La plupart des fumiers de bétail et de volaille ont un rapport C:N de l’ordre de 15:1 ou 10:1. Il convient donc d’ajouter au fumier d’autres matières à forte teneur en carbone, comme les résidus de culture, les copeaux de bois ou la sciure de bois. Un mélange de fumier de cheval et de copeaux de bois convient bien à un compostage complet.

Saturation en oxygène – Comme les microbes aérobies ont besoin d’oxygène dissous dans l’eau pour accomplir leur travail, l’efficacité du compostage dépend du maintien de l’oxygène libre dans les espaces poreux autour des particules de compost. La saturation en oxygène mesure la disponibilité de l’oxygène libre et se définit comme la fraction volumique d’oxygène dans le gaz des pores. L’air standard contient environ 21 pour cent d’oxygène par volume ; comme les organismes aérobies dans un tas de compost consomment constamment de l’oxygène, la concentration d’oxygène dans l’espace poreux sera généralement inférieure à 21 pour cent, mais les conditions aérobies peuvent encore être en place.

Si la saturation en oxygène tombe trop bas, autour de cinq pour cent, les microbes dépendants de l’oxygène commenceront à s’arrêter, et les microbes anaérobies assumeront la responsabilité de la poursuite de la digestion. Cela s’accompagnera d’une baisse sensible de la température. La saturation en oxygène pour les conditions aérobies peut être maintenue par une aération passive ou active (air forcé), en fonction de la perméabilité des matières premières combinées. Le fumier de cheval combiné à une grande quantité de copeaux de bois ou de paille est poreux et perméable aux gaz en raison de la taille variable des particules. Les mélanges de fumier et de sciure de bois, un matériau plus fin, nécessitent un degré de gestion légèrement plus élevé pour maintenir une perméabilité adéquate dans la masse du compost. Cependant, si elle est gérée correctement, la sciure de bois se compostera plus rapidement que les matériaux de litière plus grossiers en raison de sa surface beaucoup plus élevée.

Faire du compost à partir du fumier de cheval

Il existe plusieurs façons de concevoir un système de compostage à la ferme, et aucune ne convient à toutes les tailles et à tous les types d’installations équines. Cependant, tout système devrait être composé des éléments simples suivants :

une zone de rassemblement pour le fumier brut;
un ensemble de quatre à six bacs ou tas autoportants suffisamment grands pour maintenir des températures internes élevées;
un mécanisme pour retourner les tas ou déplacer le compost d’un bac à l’autre, comme la main d’œuvre pour les petites exploitations ou un petit chargeur frontal pour les plus grandes zones ; et
un robinet d’eau ou une combinaison pompe/réservoir d’eau, et une buse de pulvérisation.

Le nombre et la taille des bacs de compostage sont déterminés par la quantité de fumier générée par l’installation et la fréquence de retournement souhaitée. Établir une fréquence de retournement souhaitée de 2 à 3 semaines. Comptez le nombre de charges de brouette de fumier générées pendant cette période. Estimez la capacité de chaque chargement de brouette et multipliez-la par le nombre de chargements pour obtenir le volume de bac nécessaire. Ensuite, pour garantir une capacité suffisante en cas d’augmentation du taux de chargement, ajoutez encore 50 % du volume.

Par exemple, si la brouette contient 3 pieds cubes de fumier lorsqu’elle est pleine à ras bord, que 16 brouettes de fumier sont produites par jour et que le compost est retourné toutes les 2 semaines, le premier bac devrait avoir une capacité volumique comme suit . Capacité = (3 pieds cubes/charge × 16 charges/jour × 14 jours) × 1,50 = 1 008 pieds cubes

La surface de plancher du premier bac est calculée en divisant la capacité volumique par la profondeur de conception en pieds. Les tas de compost doivent avoir au moins 4 pieds de profondeur, donc la surface de plancher du premier bac est calculée comme suit : 1 008 ÷ 4 = 252 pieds carrés, ou mesure environ 16 pieds × 16 pieds. Si la chargeuse frontale a une portée suffisante, la surface de plancher peut être réduite en augmentant la profondeur de travail à 6 ou 7 pieds. Pour une profondeur de 6 pieds, la surface de plancher serait de 168 pieds carrés, soit 12 pieds × 14 pieds. Le volume de matière dans chaque bac diminuera avec le temps, à mesure que les matériaux se dégradent, de sorte que les bacs suivants pourront être légèrement plus petits si nécessaire. Lorsque le compost est mûr, son volume peut avoir diminué de moitié.

La teneur en humidité du fumier et de la litière est normalement de 50 à 60 pour cent à l’état brut, de sorte qu’une humidité supplémentaire sera probablement inutile jusqu’à ce que le compost soit déplacé vers le deuxième ou le troisième bac. Prévoyez un approvisionnement en eau suffisant et une pression suffisante pour humidifier le compost au fur et à mesure qu’il est retourné. La teneur en humidité peut descendre jusqu’à 25 % en l’espace de quatre semaines. Pour augmenter le taux d’humidité du compost de 25 à 55 %, ajoutez environ 20 à 30 gallons d’eau par 100 pieds cubes de compost. Pour un système dans lequel quatre bacs (1 000 pieds cubes chacun) ont besoin d’une humidité supplémentaire, environ 1 200 gallons d’eau sont nécessaires chaque fois que les bacs sont retournés. Cependant, la quantité réelle d’eau nécessaire variera considérablement en fonction du type de litière utilisé, de la taille des particules de la litière et d’autres facteurs spécifiques au site.

N’essayez pas d’ajouter toute l’eau en une seule fois. Au lieu de cela, utilisez une buse de pulvérisation pour délivrer l’eau au compost à mesure que chaque godet de chargeur est tourné dans le bac. Il est facile de vérifier la bonne teneur en eau. Prenez une poignée de compost au milieu d’un bac qui a été bien mélangé, et serrez le compost dans votre poing. Vous ne devriez pas pouvoir extraire de gouttelettes d’eau libres du compost, mais votre main devrait être légèrement humide. Si, par inadvertance, le compost est trop humide, ne paniquez pas ; surveillez simplement la température du compost dans le bac et retournez-le si la température ne remonte pas au bout de quelques jours. Si des odeurs rances émanent de l’un des bacs, le taux d’humidité est probablement trop élevé. Le fait de retourner le compost aidera à chasser une partie de l’humidité et de l’oxygène et atténuera le problème.

Mesurer les températures du compost

Vérifier la température du compost est le moyen le plus simple et le plus rapide de suivre un système de compostage. Un simple thermomètre à longue tige (ou deux) et de bonnes compétences en tenue de registre suffisent.

Insérez délicatement le thermomètre à mi-chemin dans le vrac de compost et laissez l’aiguille ou l’affichage numérique se stabiliser. Cela peut prendre jusqu’à 2 minutes pour les thermomètres à cadran. Enregistrez la date, l’heure, le numéro du bac ou du tas, l’emplacement dans le bac (par exemple, le centre, le coin nord-ouest, etc.) et la température. Les températures devraient être les plus élevées près du centre, mais prenez des températures à plusieurs endroits pour faire une moyenne des lectures bizarres. Parfois, un thermomètre sera inséré directement dans un endroit froid ou humide qui n’est pas visible de l’extérieur et qui n’est pas caractéristique du bac dans son ensemble.

Mesurez les températures au moins quotidiennement pendant la première semaine après que le compost ait été retourné. Ensuite, si les températures dans les bacs actifs sont dans la gamme thermophile entre 130 degrés et 160 degrés F, vous n’aurez pas besoin de mesurer les températures aussi fréquemment ; une fois par semaine peut être suffisant. Les températures immédiatement après le retournement et le mouillage seront évidemment proches de la température de l’air, mais elles devraient remonter sensiblement dans les 48 heures. Conservez les mesures de température dans un dossier pratique afin de prouver aux acheteurs potentiels que les graines de mauvaises herbes et les agents pathogènes ne devraient pas être un problème dans votre compost.

Surveiller la maturité du compost

Parce que la maturité du compost est extrêmement importante pour les utilisateurs horticoles et agricoles, il est logique de commencer un processus systématique de test de maturité. Les kits de test basés sur la respirométrie coûtent entre 15 et 20 $ chacun, alors utilisez-les à bon escient ! N’utilisez pas les tests de maturité pour les tas ou les bacs qui réagissent rapidement aux ajouts d’humidité ou à l’aération (facilement décelables à partir des données de température). Cependant, les tests devraient être utilisés pour le matériel qui est à moins de quatre semaines de la vente pour vous donner le temps de faire des ajustements. Encore une fois, les températures aideront à diagnostiquer les problèmes, mais elles n’indiqueront pas la maturité.

Analyse en laboratoire du compost

Les utilisateurs agricoles et les pépinières commerciales s’intéressent vivement aux niveaux d’azote, de phosphore et de potassium du compost et, dans certains cas, aux micronutriments comme le fer ou le zinc. Pour l’utilisation dans les mélanges de rempotage, la salinité est également importante car une salinité excessive peut nuire à la germination des graines. En général, la teneur en éléments nutritifs du compost utilisé en horticulture ne limite pas la croissance de quelque manière que ce soit. Il est bénéfique d’avoir une analyse de laboratoire du compost de temps en temps.

Do’s and don’ts for the small-scale composter

DO prendre des dispositions pour ajouter de l’eau supplémentaire au besoin. Capter l’eau de pluie des bâtiments couverts d’un toit ou mettre une vanne à flotteur sur une ligne de purge de la plomberie extérieure peut être tout ce qui est nécessaire pour garder un réservoir à proximité plein. Dans les climats secs, il peut être utile de façonner le sommet des tas pour capter les précipitations.
Déplacer suffisamment de terre pour que la zone de compostage se draine bien. L’eau stagnante, surtout autour du fumier et du compost, causera des problèmes d’odeurs et de mouches. Une petite lame de boîte aidera à garder la zone lisse et bien drainée.
DE surveiller les températures du compost tous les quelques jours. La température seule ne donnera pas toute l’information, mais elle peut être un indicateur de succès ou de problèmes imminents.
Dire aux employés de ne pas laisser les ordures, les plastiques, les carcasses et les produits de santé animale (seringues, flacons, etc.) dans les tas de compost.
Faire en sorte que la zone de compostage soit propre et bien entretenue. Une bonne image est essentielle au succès de la commercialisation.
DUtiliser le produit fini dans vos propres paysages, jardinières et jardins. Si vous l’utilisez et l’aimez, vos clients seront plus enclins à l’essayer aussi.
Faites effectuer de temps en temps des analyses de laboratoire sur des échantillons de compost. La connaissance de votre produit rassurera vos clients et vous aidera à identifier les moyens d’améliorer votre système. Une analyse de routine comprendra l’azote, le phosphore, le potassium, le soufre et la salinité totale. L’analyse de la matière organique augmente considérablement le coût, mais elle vous aidera à déterminer si les méthodes de récolte du fumier ramassent trop de terre minérale, ce qui réduit la qualité du compost. Si vous êtes intéressé par l’utilisation du compost comme matériau de litière, l’analyse périodique des agents pathogènes est une bonne assurance.
Recueillez soigneusement le fumier des corrals et des enclos. Essayez de garder la terre minérale hors du fumier, et gardez une trace du nombre de charges de brouettes livrées à votre système chaque jour.
D’essayer d’assurer un bon drainage de tout enclos extérieur pour chevaux à partir duquel le fumier est collecté. Les conditions boueuses vous donnent du fumier chargé de terre, ce qui réduit la teneur en matière organique par unité de compost.
Ne pas essayer de commencer une opération de compostage par temps extrêmement froid, à moins que suffisamment de fumier chaud (plus de 50 degrés F) soit disponible pour faire immédiatement un tas d’au moins 4 pieds de profondeur. Les petits tas perdent leur chaleur trop rapidement pour maintenir des températures convenant aux microbes. Retourner les tas pendant un temps extrêmement froid peut entraîner un rebond plus lent.
Ne pas utiliser les tas de compost pour dégrader ou stocker les carcasses si vous prévoyez de commercialiser le matériel au public. Le compostage des carcasses est plus difficile que le compostage du fumier, comporte un risque de commercialisation important et convient mieux aux exploitations qui utiliseront le compost sur leur propre propriété. Si vous souhaitez utiliser le système de compostage pour l’élimination des carcasses, assurez-vous d’abord que votre système fonctionne bien sans carcasses ; ajoutez-les ensuite et affinez votre technique si nécessaire. Dans un bon système, le compostage fonctionne bien pour les animaux de toutes tailles, des poulets aux vaches laitières adultes. Les conseils d’un professionnel sont importants si vous vous engagez dans cette voie.
Ne donnez pas le compost. Un prix nominal stimule l’intérêt, et les revenus vous aideront à perfectionner vos techniques et votre équipement lorsque des occasions se présenteront.
Ne négligez pas les structures de bacs endommagées. Les petits dommages se transforment rapidement en dommages lourds et coûteux qui peuvent interrompre votre système de compostage et rendre difficile une récupération rapide.
Ne laissez pas les employés utiliser les tas de compost comme alternative à la poubelle. Le fil à balles, les seringues, les canettes de soda, les ficelles et autres matériaux inertes peuvent être fatals à un effort de commercialisation. La qualité, la cohérence et l’apparence sont les pierres angulaires du succès marketing.
Ne supposez pas que les bacs sont la seule configuration exploitable pour un système de compostage. Les bacs donnent un air d’organisation au système, mais la principale différence entre un bac et un tas est simplement d’avoir quelque chose de solide contre lequel pousser. Si vous pouvez concevoir un système de tas statiques qui est gérable, et si l’apparence n’est pas la considération la plus importante, ne vous embêtez pas avec l’effort ou la dépense supplémentaire.

Informations supplémentaires

Beck, M. The Secret Life of Compost : Un guide du comment et du pourquoi du compostage – pelouse, jardin, parc d’engraissement ou ferme. Acres USA, 1997.

Epstein, E. La science du compostage. Technomic Publishing Co., Inc. 1997.

Sweeten, J. M. « Composting Manure and Sludge ». L-2289, Texas Agricultural Extension Service.

TXDOT. « Fourniture et placement de compost ». Special Specification Item 1009, Texas Department of Transportation.

Acknowledgments

Merciements à Gregg Veneklasen, D.V.M., pour avoir mis à disposition les installations de l’hôpital vétérinaire Timber Creek dans le comté de Randall, au Texas, pour ce projet.

Les personnes suivantes ont aidé à la gestion du compost, à la collecte et à l’analyse des données : Kevin Heflin, TAEX-Amarillo ; Megan Campbell Williams, TAES-Amarilllo ; et Bob Burkham, TAEX-Canyon. Nous remercions également le Dr John M. Sweeten et le Dr Bob Robinson pour avoir fourni des ressources pour cette démonstration dans le cadre du projet Tierra Blanca Creek.

Merci aux réviseurs pour leurs nombreux commentaires et suggestions utiles.

Ce projet de démonstration et de mise en œuvre a été financé en partie par une subvention de qualité de l’eau Section 319 de l’Agence de protection de l’environnement des États-Unis et du Texas State Soil and Water Conservation Board.

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