En général, les boues d’épuration sont utilisées en agriculture à la façon d’un engrais (?), c’est-à-dire comme produit capable de fournir aux cultures des éléments nutritifs nécessaires à leur croissance et à leur développement.

En outre, certaines boues d’épuration (compostées ou traitées à la chaux) peuvent jouer un rôle d’amendements (?), ce qui signifie qu’elles permettent d’entretenir ou d’améliorer la structure du sol, son activité biologique ou encore de contrôler son acidité.


• La fertilisation permet de réapprovisionner le “garde-manger” du sol

La plupart des plantes fabriquent elles-mêmes leurs aliments à partir du carbone et de l’oxygène de l’air par le mécanisme de la photosynthèse.
Mais il leur faut pour cela de l’eau et des nutriments (?) qu’elles prélèvent dans le sol : essentiellement l’azote (N), le phosphore (P) et le potassium (K). Certaines espèces nécessitent aussi des quantités élevées de soufre (S), de magnésium (Mg) ou de calcium (Ca). Enfin, les plantes ont besoin d’oligo-éléments (?), appelés ainsi car ils sont consommés en très faibles quantités bien qu’absolument indispensables : fer, manganèse, cuivre, zinc, bore, molybdène.

Composition moyenne des plantes

   Autre éléments : Chlore, Sodium, Silicium, Cobalt

Une partie des éléments constitutifs de la plante est “exportée” par la récolte, en quantité d’autant plus importante que le rendement de la culture est élevé. C’est donc en fonction de l’objectif de rendement que l’agriculteur apporte, par l’épandage de matières fertilisantes minérales ou organiques, les quantités de nutriments nécessaires pour compenser les exportations de la culture. Ces exportations sont très différentes selon l’espèce cultivée.

Exportations moyennes nationales pour quelques grandes cultures (Bilan campagne 1998 – chiffres en kg/ha) :

Un seul nutriment (?) en quantité insuffisante fait chuter le rendement, même si tous les autres sont à un niveau suffisant (loi d’interaction ou de Liebig).
La fertilisation doit donc être équilibrée en fonction des besoins de chaque culture.

 * mode d'expression des éléments en agriculture

• Les boues d’épuration sont surtout utilisées comme engrais

La matière sèche est ce qui reste lorsque l’on enlève toute l’eau contenue dans les boues. C’est elle qui renferme les éléments nutritifs des boues, valorisables en agriculture : essentiellement de l’azote et du phosphore, du calcium et du soufre, un peu de potasse et de magnésium.

La teneur des boues en éléments nutritifs est donc fonction de leur teneur en matière sèche :
- faible et proche d’un lisier de porcs pauvre en potasse pour les boues liquides,
- équivalent à celle d’un engrais organo-minéral du commerce pour une boue sèche (5 % d’eau résiduelle).

La nature de la matière organique des boues d’épuration fait qu’elle est facilement minéralisée par les micro-organismes du sol et produit peu d’humus.
Elle joue donc un rôle semblable à celui d’un engrais organo-minéral.

1. Des teneurs en éléments nutritifs différents selon les types de boues
Compte tenu des multiples procédés épuratoires utilisés dans les stations, les boues présentent une diversité de composition. Si l’on retrouve toujours les même éléments, les teneurs relatives peuvent être très différentes selon le type de boues. Cette diversité peut astucieusement être mise à profit pour tenir compte du type de boue à produire selon les débouchés agronomiques.

Composition en éléments fertilisants de cinq grands types de boues (ordres de grandeur)

Pour connaître la composition des boues d’une station donnée, il faut tenir compte exclusivement des chiffres qui figurent sur le bulletin d’analyse.

* produit brut signifie produit frais en l’état
** à 80-90 % sous forme organique et 10-20 % sous forme ammoniacale, si la boue est liquide

2. Les éléments nutritifs ne sont pas immédiatement disponibles en totalité
Les nutriments (?) contenus dans les boues sont inclus, en grande partie, dans la matière organique : pour devenir disponibles pour les plantes, il faut que les micro-organismes du sol les libèrent en minéralisant la matière organique.
La “biodisponibilité (?)” de chaque nutriment est donc fonction du type de boue et de l’activité biologique du sol.

Biodisponibilité de l’azote total des boues en année 1 (en % de la quantité épandue)

«L’année 1» correspond à l’année de l’épandage.
Les éléments non utilisés l’année de l’épandage sont réorganisés dans la matière organique du sol (azote notamment) ou stockés (phosphore).

Biodisponibilité du phosphore total des boues
(en % de la quantité épandue)

* Ce chiffre est variable selon les traitements que subit la boue. L’ajout de réactifs minéraux (sulfate de fer ou d’aluminium, notamment en cas de déphosphatation chimique des eaux usées) ou des traitements thermiques réduisent sensiblement la disponibilité du phosphore.

• Certaines boues sont utilisées comme amendement (?)

Les amendements agissent sur les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques du sol pour mettre les cultures dans les meilleures conditions de croissance et obtenir le rendement optimal.

Les amendements “basiques” (anciennement appelés “calciques et/ou magnésiens ” car à base de chaux et de magnésie) sont utilisés pour réduire l’acidité des sols trop acides (relever le pH jusqu’à la valeur optimum de 6,5). Ils réduisent aussi la battance des sols limoneux et améliorent la structure du sol.
Les boues chaulées constituent un amendement basique.

Les amendements organiques sont utilisés pour entretenir ou corriger la teneur du sol en matières organiques stables ("humus”) et améliorer ses propriétés biologiques, physiques et chimiques (structure, perméabilité, activité des micro-organismes, augmentation de la rétention des nutriments,...). La réglementation précise que leur teneur en azote, ou phosphore (P₂O₅), ou potasse (K₂O) ne doit pas dépasser 3 % du produit brut.
Les boues compostées constituent un amendement organique.

• Produire des boues adaptées aux débouchés agricoles

Pour assurer un débouché agricole stable et durable aux boues produites, il faut connaître leur intérêt agronomique et qu’elles répondent aux besoins de fertilisation de l’agriculture locale. En conséquence, le choix du type de boues à produire doit être examiné lors de la conception de la station d’épuration, en associant les agriculteurs aux études préalables. La station d’épuration doit fournir le type de produit recherché par les utilisateurs.