Comment fonctionnent les toilettes sèches ou à compost ?
Les toilettes à compost sont appelées toilettes sèches, car elles n’ont pas besoin d’eau pour la chasse. Cela signifie que les toilettes à compost sont conçues pour fonctionner indépendamment des égouts, ce qui en fait une bonne alternative pour les maisons qui ne sont pas connectées au réseau municipal. Les toilettes à compost étant sèches, elles réduisent également considérablement la consommation d’eau à la maison. Grâce à la séparation de l’urine et des matières fécales des eaux usées, les matières organiques et les nutriments végétaux peuvent être recyclés par un processus de compostage et les eaux usées restantes peuvent ensuite être traitées plus facilement. Autrement dit, les toilettes à compost sont des systèmes de prétraitement qui retiennent des substances qui pourraient être nocives pour l’environnement. Les toilettes sont constituées de deux éléments principaux : l’endroit où un utilisateur s’assoit ou s’accroupit et un dispositif de compostage / collecte. Il peut également être avantageux d’avoir un système de ventilation afin d’éloigner les mauvaises odeurs et d’augmenter l’aération dans la chambre de compostage.
Principe de fonctionnement des toilettes sèches
Le système de
toilette à compost traite les excréments et le papier hygiénique
dans une chambre spéciale. Certaines toilettes à compost peuvent
recevoir de l’urine tandis que d’autres ne sont conçues que pour les
matières fécales. Des déchets de cuisine biodégradables peuvent
également être ajoutés au récipient. Un système de toilettes qui
utilise la chaleur pour sécher les matières fécales au lieu de
composter les déchets est appelé « toilette à
déshydratation ». Mais pour les systèmes de compostage, la
matière organique est dégradée par les micro-organismes. Ces
micro-organismes décomposent les matières organiques et produisent
de la chaleur, de l’eau et du dioxyde de carbone. Voici les
micro-organismes qui aident à atteindre cet objectif :
- Actinomycètes
– Ces micro-organismes sont quelque peu similaires aux moisissures
et aux champignons. Leur spécialité est de décomposer les
matières tenaces comme les protéines, la cellulose et l’amidon.
Les actinomycètes sont les micro-organismes qui provoquent l’odeur
terreuse du compost.
- Champignons
– La levure et les moisissures sont les principaux champignons dans
les toilettes à compost. Ces champignons aident à décomposer les
débris durs en morceaux appétant, puis les bactéries peuvent
prendre le relais et décomposer les morceaux décomposés.
- Bactéries
aérobies thermophiles – Les bactéries thermophiles sont des
bactéries qui se développent à des températures très élevées.
Ils sont donc adaptés pour décomposer les déchets dans les
toilettes à compost, car la chaleur est l’un des sous-produits du
processus de décomposition.
Dans des
conditions optimales, les bactéries peuvent produire des
températures allant jusqu’à 50 degrés Celsius. Cela permet
d’assurer une réduction rapide et substantielle des agents
pathogènes. Cependant, il n’est pas toujours possible d’atteindre
ces conditions optimales et pour la plupart, les températures sont
généralement inférieures à 40 degrés. En conséquence, la teneur
en agents pathogènes est réduite dans la chambre de compostage,
mais il est parfois impossible d’éliminer complètement les agents
pathogènes. Afin de garantir une destruction complète des agents
pathogènes, des temps de maturation plus longs seront nécessaires
et cela nécessite un stockage de compostage secondaire, généralement
à l’extérieur de la chambre des toilettes.
Le processus de
compostage entraîne une réduction massive par évaporation,
minéralisation et digestion. Cela permet le stockage continu des
déchets dans le réservoir. Les sous-produits de ce processus sont
le dioxyde de carbone, l’eau, la chaleur et le compost. Le compostage
implique également la concentration de nutriments et de sels, ce qui
doit être pris en compte lors de son application sur le sol.
L’importance des matériaux en vrac dans les toilettes sèches.
Pour que les bactéries aient un environnement optimal dans les toilettes à sèches, trois choses sont nécessaires:
- Aération
suffisante du matériau
- Teneur en
humidité suffisante (50-60%)
- Un bon
rapport carbone / azote (30-35)
Cependant, les
excréments et les déchets alimentaires ne peuvent à eux seuls
fournir ces conditions, principalement parce que la teneur en eau et
en azote de ces déchets est souvent trop élevée. C’est pourquoi un
agent gonflant est généralement utilisé. L’agent aide à abaisser
la teneur en eau afin d’améliorer l’aération tout en augmentant en
même temps la teneur en carbone. Des exemples d’agents gonflants
comprennent la sciure de bois, la cendre, les copeaux d’écorce, les
copeaux de bois et les morceaux de papier. En plus d’absorber
l’humidité, les agents gonflants aident également à couvrir les
excréments frais, ce qui contribue à réduire les chances de
reproduction des mouches sur les déchets et cela réduit finalement
le risque de maladies transmissibles. Le fait de ne pas ajouter les
agents gonflants peut entraîner le compactage des déchets,
entraînant ainsi des conditions humides et anaérobies.
Certains agents
gonflants, comme les copeaux d’écorce et le tanin, peuvent lier les
substances qui causent de mauvaises odeurs et ainsi réduire les
odeurs des toilettes. Le chaulage des toilettes est également
recommandé afin d’augmenter le pH lorsqu’il descend en dessous de
6,5. C’est parce que les bactéries ne peuvent pas fonctionner dans
des conditions acides. Les agents de charge doivent être ajoutés
aussi fréquemment que possible, bien que la fréquence doive être
déterminée par l’utilisation. En moyenne, un peu de matériau
gonflant doit être ajouté quotidiennement.
Toilettes
d’hygiène et de compostage
Tant que le compostage thermophile se produit à 55 degrés pendant deux semaines ou à 60 degrés pendant une semaine, le compost de toilette sera sans danger. Cependant, l’Organisation mondiale de la santé recommande le compostage à 55-60 degrés pendant un mois avec 2 à 4 mois supplémentaires de maturation afin de garantir l’élimination des agents pathogènes. Mais atteindre ces températures dans les toilettes à compost est plus facile à dire qu’à faire. Pour cette raison, une réduction considérable des agents pathogènes est obtenue dans les toilettes à compost, mais la destruction complète des agents pathogènes n’est souvent pas possible. C’est pourquoi un compostage secondaire est nécessaire. Certaines des méthodes de traitement de compostage secondaire comprennent le stockage à long terme des déchets, l’exposition aux rayons ultraviolets, les effets toxicologiques des métabolites et un pH élevé. Par mesure de précaution, tout compost qui n’a pas été soumis à un traitement secondaire ne doit pas être utilisé pour l’agriculture.
Les toilettes à compost qui permettent l’urine ont des systèmes pour la collecte de l’urine dans la chambre forte. Ces cavités urinaires produisent beaucoup de lixiviats et doivent être gérées avec soin pour éviter la propagation d’agents pathogènes. Le terme lixiviat fait référence au liquide supplémentaire produit dans les toilettes à compost qui permettent l’urine. Le lixiviat s’accumule généralement à partir de l’urine, de l’eau de la chasse d’eau des toilettes et de l’eau dans les cellules des micro-organismes. Ce liquide descend généralement dans la masse de compostage par gravité. En descendant, il capte les matériaux et les particules qui s’y dissolvent avant d’atteindre finalement le fond du composteur. En conséquence, le lixiviat peut contenir des micro-organismes fécaux, ce qui signifie qu’il contient des agents pathogènes. La manipulation, le traitement et l’évacuation de l’excès de lixiviat doivent être pensés dès la conception de la toilette à compost afin d’effectuer des préparations adéquates.
Les toilettes à
compost doivent également être ventilées afin d’améliorer
l’aération ainsi que l’évaporation de tout excès d’humidité dans
le tas de compostage. La ventilation aide également à éliminer les
mauvaises odeurs grâce au contrôle des odeurs par pression
négative. Dans un scénario idéal, un ventilateur électrique avec
contrôle de vitesse est utilisé pour trouver un équilibre entre le
confort et le contrôle des odeurs. Mais il est également possible
d’utiliser des ventilateurs éoliens et solaires pour atteindre le
même objectif, même si ces ventilateurs sont moins contrôlables.
Il est également très important d’installer des moustiquaires sur
les tuyaux de ventilation.
Conclusion
Étant donné que les toilettes à sèches utilisent une approche d’assainissement à sec, elles peuvent être utiles dans les régions arides et les régions dépourvues d’eau courante. Le fait que les toilettes à compost peuvent être construites facilement ou avec des capacités avancées les rend également applicables à presque tous les groupes de personnes. Cependant, il est impératif que l’utilisateur assume la responsabilité de l’entretien des toilettes à compost. L’entretien consiste à ajouter régulièrement des agents gonflants et à vider le seau des toilettes selon les besoins. Tant qu’elles sont bien entretenues, les toilettes à compost fonctionneront efficacement sans causer de pollution.