Co-compostage de résidus solides de toilettes sèches mobiles en présence de déchets verts
Résumé
Among techniques for human solid and liquid wastes management and treatment, Dry Toilets (DT) are often used as a possible solution for flush toilets issues. Highly developed in Scandinavian countries, the principle of DT is to collect separately urine and feces, mixed with a solid absorbent. DT technologies have an advantage to allow human wastes to be directly valorized, without dehydration after composting as a fertilizer for agriculture. However there are still few scientific researche to determine the optimum composting process conditions for these kinds of wastes, to comply with composts quality and safety.
This study is especially interested to Mobile Dry Toilets (MDT) and considers the option MDT wastes co-composting with vegetable wastes. This experimental aim is to study MDT wastes biodegradability under aerobic conditions, by considering their mixing with or without vegetable wastes in different proportions. Performed on MDT residues collected on electronic festival music, the samples’ bio-physico and chemical characterization has highlighted the absence of pathogens after 6 months in storage tanks and showed the biodegradation ability of such residues in aerobic conditions mixed with vegetable wastes. Highlighting several pharmaceutical micropollutants (such as no-steroidal anti-inflammatory drugs, analgesics, antibiotics, hormones) and drugs (such as opiates, cocaine, amphetamines and cannabinoids compound families) has led to interest in their fate during co-composting process testing in laboratory pilots (25%, 35%, 50% RTS).
An overview of the obtained results after 3 weeks composting process shows a good removal for more than 70% of pharmaceutical micropollutants analyzed (diclofenac, ketoprofen, ciprofloxacin, paracetamol, Propranolol, econazole and ibuprofen.) and for drugs compounds as amphetamine and MDMA or ectasy a narcotic. However, some molecules have characteristics of persistence in the samples studied; it is the case of salicylic acid and erythromycin pharmaceutical micropollutants, ketamine, norketamine, tramadol and MDA.
Parmi les techniques de gestion et de traitement des excrétas solides et liquides humains, les toilettes à litière biomaîtrisée (TLB) ou toilettes sèches (TS) offrent une solution alternative aux systèmes utilisant l’eau. En fort développement dans les pays scandinaves, le principe des TS est de collecter les urines et les fèces, mélangées à un absorbant solide. La filière TS présente l’avantage de permettre la valorisation directe après compostage, sans besoin de déshydratation, des excrétas humains en tant qu’amendement organique pour l’agriculture. Cependant il existe encore peu de retours d’expériences scientifiques permettant de déterminer les conditions optimales de traitement de ces résidus au cours d’un compostage, afin de se conformer aux exigences de qualité et d’innocuité des composts.
La présente étude s’intéresse plus particulièrement aux toilettes sèches mobiles (TSM) et considère l’option d’une filière de co-compostage de résidus de TSM avec des déchets d’origine végétale. L’objectif expérimental était l’étude de leur biodégradabilité en conditions aérobies lors d’essais de compostage en pilotes de laboratoire avec ou sans ajout de déchets verts en différentes proportions. Réalisée sur des résidus de TSM collectés en France lors d’un festival de musique, l’étude a permis de mettre en évidence l’absence d’agents pathogènes dans les échantillons après 6 mois de stockage en cuves non aérées et leur bonne biodégradation en conditions de compostage en présence de déchets verts. La mise en évidence de plusieurs micropolluants médicamenteux (anti-inflammatoires non stéroïdiens, antalgiques, antibiotiques, hormones etc.) et stupéfiants (famille des opiacés, des cocaïniques, des amphétaminiques, et cannabinoïdes) a conduit à s’intéresser à leur devenir dans les essais de co-compostage. Les résultats obtenus après 3 semaines de compostage révèlent la biodégradation significative (plus de 75 %) de plus des 2/3 des micropolluants pharmaceutiques (MPP) analysés (diclofenac, Kekétoprofène, ciprofloxacine, paracétamol, propanolol, éconazole et ibuprofène) ainsi que pour les stupéfiants analysés tels que la morphine, l’amphétamine et la MDMA (MéthylèneDioxyMéthAmphétamine ou ecstasy). Cependant certaines molécules présentent des caractères de persistance dans les résidus étudiés ; c’est le cas de l’acide salicylique, de l’érythromycine, de la kétamine, de la norkétamine, du tramadol et de la MDA (méthylène dioxyamphétamine), un produit de dégradation de la MDMA.
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