Le compost de biosolides (à gauche) montre la présence de matière ligneuse mélangée pendant le processus de compostage. Le produit de biosolides Bloom (à droite) montre que le produit est sec, texture friable. Crédit :Odiney Alvarez-Campos
La tendance « zéro déchet » pourrait avoir un ami sous la forme de biosolides. Les biosolides sont les matières produites après le traitement des déchets ménagers dans les systèmes d'assainissement urbains. Autrefois, la plupart de ces matières solides ont été transférées dans des décharges. Mais, les procédés développés au cours des dernières décennies peuvent créer des biosolides de « qualité exceptionnelle ».
Ces nouveaux biosolides « EQ » sont pauvres en polluants et en pathogènes, mais riche en nutriments. Ils peuvent être appliqués aux sols agricoles ou urbains nécessitant des engrais et d'autres améliorations de la santé des sols. Cela réutilise un ancien «déchet» et aide l'environnement en cours de route.
Les biosolides sont précieux car ils sont riches en azote, un nutriment essentiel pour les plantes. Mais, seule une fraction de l'azote contenu dans les biosolides utilisés comme engrais devient disponible pour les plantes. Cette fraction est appelée azote biodisponible.
"Nous devons savoir combien d'azote devient biodisponible lorsque nous ajoutons des biosolides au sol, " dit Odiney Alvarez-Campos, chercheur à Virginia Tech. « Nous voulons fournir suffisamment pour une croissance et des rendements sains des cultures, mais pas d'excès d'azote."
C'est parce que trop d'azote peut polluer l'environnement. Il peut pénétrer dans les eaux de surface et souterraines et affecter les écosystèmes aquatiques. "C'est un équilibre entre soutenir la croissance des plantes, sans polluer, " dit Alvarez-Campos.
Dans une nouvelle étude, Alvarez-Campos et ses collègues ont testé la quantité d'azote dans différents produits biosolides devenue biodisponible dans un sol urbain. Ils ont découvert un facteur de complication. La nature dégradée des sols urbains pourrait réduire la disponibilité en azote des biosolides pour les plantes.
« Les sols urbains sont souvent compactés, sols dégradés. Ils peuvent avoir peu de matière organique et de nutriments, " dit Alvarez-Campos. Les activités humaines, comme la construction et la circulation des véhicules lourds, peut dégrader les sols urbains.
« Les biosolides ont ce dont nous avons besoin pour aider à restaurer ces sols, " dit Alvarez-Campos. Par exemple, la matière organique des biosolides peut réduire le compactage du sol. Cela peut faciliter le travail des sols et favoriser la croissance des racines des plantes. Les biosolides peuvent également augmenter l'infiltration et la rétention d'eau dans les sols, qui sont importants pour la croissance des plantes.
La fétuque élevée pousse dans une zone de sol dégradé urbain utilisé dans cette recherche. Le sol perturbé comprend une grande présence de roches et de matières étrangères telles que l'asphalte et le ciment. Crédit :Odiney Alvarez-Campos
Les chercheurs ont testé cinq produits biosolides différents. Tous les produits étaient de "qualité exceptionnelle". Certains des biosolides contenaient d'autres matières mélangées. Ces matières comprenaient des matières organiques et minérales sèches. L'objectif était de sécher les biosolides.
"L'un des principaux défis rencontrés lors de l'application de biosolides dans les zones urbaines est leur forte teneur en humidité, " dit Alvarez-Campos. Les produits biosolides qui ont une humidité élevée sont plus difficiles à transporter, manipuler, et se propager.
L'étude a montré que les biosolides qui ne sont pas mélangés à des matières ligneuses produisent plus d'azote biodisponible que les produits biosolides mélangés à des matières ligneuses. La faible teneur en matière organique et la forte teneur en argile du sol urbain ont réduit la quantité d'azote biodisponible provenant des biosolides. Ils ont également réduit l'efficacité des méthodes de laboratoire pour estimer l'azote disponible.
En outre, les chercheurs se sont concentrés sur une méthode de laboratoire couramment utilisée qui a fourni les meilleures estimations de la disponibilité de l'azote à partir des biosolides. Cette méthode est appelée incubation anaérobie de 7 jours. « Il a montré le plus grand potentiel pour être utilisé comme indicateur de la disponibilité en azote d'un biosolide, " dit Alvarez-Campos.
Il est essentiel de savoir que la disponibilité de l'azote peut être plus faible dans les sols dégradés. « Cela aidera à ajuster les taux d'application de biosolides pour correspondre au degré de dégradation du sol, " dit Alvarez-Campos.
Ces découvertes sont une première étape importante. Les chercheurs évaluent la fiabilité de tests rapides pour estimer la disponibilité de l'azote des biosolides appliqués aux sols urbains. Ils cherchent également à étendre leur zone d'étude. "Dans cette étude, nous avons utilisé un sol représentatif des sols urbains du sud-ouest de la Virginie, " dit Alvarez-Campos. Les études futures évalueront l'impact des applications de biosolides sur une plus grande variété de sols et de paysages urbains.
« Le recyclage des biosolides dans le sol est l'un des moyens les plus durables de gérer les déchets, " dit Alvarez-Campos. " Il renvoie du carbone et des nutriments - comme l'azote - au sol, et aide la végétation à pousser."
Si les biosolides ne sont pas appliqués sur les champs agricoles ou les paysages urbains, ils sont mis en décharge ou incinérés. "Lorsqu'il est appliqué aux sols, les biosolides deviennent une ressource précieuse plutôt qu'un déchet désagréable, " dit Alvarez-Campos.
