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La valorisation biologique consiste à récupérer les éléments fertilisants des déchets organiques pour améliorer la qualité des sols. Il existe plusieurs flux de déchets organiques :
• les boues (fumier, lisier, boues d'épuration),
• la fraction fermentescible des ordures ménagères (épluchures, etc.),
• les déchets fermentescibles de l’industrie agro-alimentaire,
• les déchets verts et sous-produits de l’agriculture (marcs, rafles de vendanges…).
Pour traiter et valoriser ce type de déchets, deux processus peuvent être utilisés :  le compostage et la méthanisation.