Risque d'incendie du tas de compost

 

Les incendies de tas de compost dans les installations de compostage sont très fréquents. Pour les producteurs de compost, il s'agit d'un problème grave, car il peut entraîner des enquêtes, voire l'arrêt des activités de compostage et de paillage en raison du danger pour la vie humaine et du risque d'incendies majeurs.

 

Causes de l'incendie d'un tas de compost

 

L'incendie d'un tas de compost est dû à une combustion spontanée. La combustion spontanée dans le compost se produit lorsque la chaleur produite dans le tas dépasse le taux de perte de chaleur.

 

Comment se produit la combustion spontanée dans les tas de compost

 

 1. L'activité microbienne génère de la chaleur

 

Les matières organiques telles que le compost, le paillis et les plantes en décomposition contiennent de l'humidité et des nutriments qui favorisent la décomposition microbienne. En décomposant les matières organiques, les microbes dégagent de la chaleur, en particulier pendant la phase active du compostage. Dans les grands tas, cette chaleur peut s'accumuler plus vite qu'elle ne se dissipe, surtout si le tas est compacté ou mal ventilé.

 

 2. L'isolation retient la chaleur

 

Les matériaux tels que le compost ou le paillis sont de bons isolants, de sorte que la chaleur produite à l'intérieur ne peut pas s'échapper facilement. Lorsque la température interne dépasse 70°C (158°F), le risque de combustion spontanée augmente.

 

3. Zones sèches et alimentation en oxygène

 

Dans certaines zones de la pile, en particulier près de la surface, le matériau peut se dessécher tout en restant exposé à l'oxygène. Cette combinaison peut favoriser l'oxydation des composés organiques, voire des réactions d'auto-échauffement.

 

 Présence d'huiles ou de graisses

 

Certaines matières agricoles (par exemple, les graines de lin, de colza, de coton ou les matières végétales huileuses) sont plus sujettes à l'auto-échauffement oxydatif. Ces huiles peuvent subir une oxydation lente, générant de la chaleur même en l'absence d'action microbienne.

Si vous rencontrez des difficultés liées aux incendies de compost, nos experts régionaux sont là pour vous aider :

Contactez-nous 

• Allemagne/Autriche/Suisse : Jan Werle 
• France : Christophe Cornu
• Espagne/Amérique du Sud : Fernando Alejo Martín 
• États-Unis / Royaume-Uni / Canada : Kelly Williams

 

 

Quelles sont les sources de chaleur dans les incendies de tas de compost ?

 

Les tas de compost génèrent de la chaleur à partir de trois sources principales, chacune contribuant à différents stades de la décomposition :

 

1. Chaleur biotique - Respiration des cellules vivantes et des micro-organismes

 

Les cellules végétales encore vivantes continuent de respirer après la coupe de la végétation, libérant de la chaleur via le cycle de l'acide citrique jusqu'à ce qu'elles meurent d'un manque d'humidité ou d'une température élevée (25°C-50°C). Les micro-organismes (bactéries et champignons) se nourrissent alors des sucres et des métabolites libérés, produisant de la chaleur supplémentaire grâce à la respiration microbienne. Source : Buggeln & Rynk, 2002

 

 2. Chaleur abiotique - Oxydation chimique des composés végétaux

 

Les lipides (par exemple, les acides linolénique, oléique et palmitique) présents dans les cellules végétales s'oxydent en présence d'oxygène, générant de la chaleur sans activité biologique. Cette auto-oxydation est détectable à environ 80 °C et est accélérée par l'humidité, comme la formation de rouille.

        Source : Buggeln & Rynk, 2002

 

 3. Chaleur pyrolytique - Décomposition thermique dans les zones à faible teneur en oxygène

 

Dans les parties du tas privées d'oxygène, une lente pyrolyse de la cellulose et de la lignine se produit à 65°C-70°C, produisant des gaz et des charbons. Ces gaz peuvent réagir avec l'oxygène pour produire davantage de chaleur. La pyrolyse abaisse également le pH par la formation d'acide carbonique, ce qui accélère la décomposition et le dégagement de chaleur. Sources : Buggeln & Rynk : Buggeln & Rynk, 2002 ; Gustafsson, 2013

Ces sources de chaleur combinées peuvent faire monter la température du compost à un niveau tel qu'il y a un risque de combustion spontanée si elles ne sont pas gérées correctement.

 

Comment la combustion spontanée se produit-elle en chaîne dans les tas de compost ?

 

La combustion spontanée (CS) dans les tas de compost est une réaction en chaîne qui résulte de l'accumulation séquentielle de sources de chaleur biotiques, abiotiques et pyrolytiques.

Comme indiqué dans l'explication précédente sur les sources de chaleur :

• La chaleur biotique (provenant de la respiration des cellules végétales et des microbes) initie le processus.
• Lorsque les températures dépassent ~80°C (175°F), l'oxydation abiotique des composés organiques secs prend le relais.
• Dans les poches à faible teneur en oxygène, la pyrolyse commence, ce qui augmente encore les températures.

Cette réaction en chaîne s'accélère d'elle-même :

• Chaque étape fait monter la température, ce qui permet de passer à la suivante.
• Les taux de réaction doublent à chaque augmentation de 10°C, ce qui signifie que la chaleur se développe de manière exponentielle - 16 fois plus vite à 100°C qu'à 60°C.
• Si les mécanismes de refroidissement tels que l'évaporation de l'humidité, l'aération ou le retournement échouent, les températures peuvent rapidement atteindre 150-200°C (300-400°F), ce qui provoque des incendies couvants ou enflammés.

En substance, la combustion spontanée n'est pas causée par un seul facteur, mais par une interaction progressive entre les trois sources de chaleur, où une intervention précoce est essentielle pour éviter l'inflammation.
 Sources : Rynk, 2000a ; Alberta, 2006

 

Stratégies de prévention des incendies de tas de compost

 

Avant d'aborder les stratégies de prévention, il est très important de connaître les causes profondes de la combustion spontanée du tas de compost. La combustion spontanée (CS) est principalement causée par une combinaison d'activité biologique, de conditions sèches et d'une mauvaise gestion du tas de compost.

Les tas plus grands et bien isolés - en particulier lorsqu'ils sèchent - sont plus susceptibles d'accumuler de la chaleur en raison de leurs propriétés isolantes. Les tas de stockage (matières premières non traitées, compost en cours de maturation ou fini) sont plus à risque que les tas de compostage actif car ils sont généralement moins surveillés et dépendent d'une aération passive plutôt que forcée.

Les facteurs de risque critiques sont les suivants :

 

• Flux d'air limité et espace libre réduit
• Mauvaise répartition de l'humidité (25 à 40 % étant la zone dangereuse)
• Mélange de matériaux non uniforme
• Contrôle inadéquat de la température

 

Conseil rapide : comment détecter les risques d'incendie dans les tas de compost

 

Vérifiez chaque semaine que les tas de compost ne présentent pas d'évents de chaleur - recherchez de la vapeur ou une décoloration à la surface, en particulier tôt le matin. Les évents sur les tas de compost peuvent signaler une accumulation de chaleur interne - un risque potentiel d'incendie. Ces ouvertures permettent à la chaleur de s'échapper et à l'oxygène de pénétrer, ce qui peut alimenter une combustion spontanée. Le repérage précoce des évents et la vérification de leur température permettent de détecter les risques d'incendie avant qu'ils ne se propagent. (Naylor, 2004). Utilisez une sonde de température à ces endroits. Si les températures sont proches ou supérieures à 93°C (200°F)arrêtez l'aération et retirez le matériau pour éviter un incendie.

 

Comment éteindre un risque d'incendie sur un tas de compost ?

 

Il faut casser le tas et étaler le matériau en couches minces (6-8 pouces) pour libérer la chaleur, puis l'imbiber d'eau immédiatement. Il ne suffit pas de vaporiser de l'eau sur le dessus, car elle n'atteint pas le cœur en feu (Rynk, 2000b).

 

Références

Alberta Agri-Facts. "Fire-Compost and Organic Matter", Agdex 086-9, avril 2006.

Buggeln, R. et R. Rynk. "Self-Heating in Yard Trimmings : Conditions Leading to Spontaneous Combustion", Compost Science and Utilization, (2002), Vol. 10, No. 2, p. 162-182.

Rynk, R. "Incendies dans les installations de compostage : Manipulation et extinction des incendies. Part II". BioCycle 41 (2000b) : 58-62.

Rynk, R. "Fires at Composting Facilities : Causes and Conditions", BioCycle 41 (2000a) : 54-57.

Naylor, L. "Fire Prevention at Composting, Mulch Facilities", BioCycle 45 (2004) : 30-33 à l'adresse https://www.biocycle.net/fire-prevention-at-composting-mulch-facilities/