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Déchets

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A chaque déchet des solutions

Boues de stations d'épuration biologiques et chimiques (STEP)

 
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Des exemples à suivreQuestions réponsesBibliographie liens contacts 


  • Réduire votre production de déchets, est-ce possible ?

La solution traditionnelle de réduction de la production de boues (en sortie de station d'épuration) consiste à diminuer les volumes par augmentation de la siccité(déshydratation, séchage thermique, etc.). Afin de réduire à la source sa production de boues industrielles, il est possible de réduire les volumes par diverses solutions :

  • mettre en place de nouvelles technologies, prétraitement en amont (pressage mécanique, égouttage, traitement par hydrolyse…),
  • s'interroger sur le mode de fonctionnement du procédé de fabrication utilisé afin de gérer au mieux le système de production,
  • mettre en œuvre de "bonnes pratiques", contrôle et suivi régulier des bains, réutilisation des eaux de rinçage et eaux traitées, optimisation des temps d'extraction et d'égouttage.

Les étapes de réduction du volume vont du simple épaississement par gravité en passant par une déshydratation partielle (moins de 80% d'eau), jusqu'à un séchage presque total (5 à 10% d'eau). Ce séchage quasi-total est obtenu par une déshydratation mécanique suivie d'un séchage thermique et permet une réduction de volume très importante. Les boues séchées sont pulvérulentes ou en granulés.

Les étapes de déshydration permettent de passer, pour 1 t. de MS, d'un volume de 50 m3 (siccité 2%), à 20 m3 (sicc. 5 %), à env. 7 m3 (sicc. 15 %), à 3 m3 (sicc. 35 %), et à 1,1 m3 (sicc. 95 %).

Si cette réduction de volume influe bien sur les filières d'élimination (incinération, décharge) où le paramètre volume est prépondérant, pour les filières de recyclage en agriculture ce n'est pas à proprement parler une réduction de production dans la mesure où le dimensionnement des plans d'épandage repose sur la production d'éléments fertilisants (kg/an), directement liés à la production de MS (et non de MB).

Les récentes évolutions technologiques permettent maintenant de s'approcher d'une réelle baisse de la production de boues, au moins pour les boues biologiques. Ces procédés permettent, selon leurs concepteurs, de diminuer les productions de MS boues de 30 à 70% (selon la nature de la boue et l'intensité du traitement). Le principe est le suivant : appliquer un stress à la microflore constitutive des boues en fin de phase épuratoire pour générer une autolyse bactérienne, et donc une minéralisation accrue des boues.


  • Comment entreposer les boues de STEP ?
  • L'entreposage est fonction de la filière de valorisation.
  • Les bennes contenant les déchets doivent être protégées contre les dépôts volontaires ou involontaires de déchets indésirables.
  • Des mesures spécifiques doivent être prises pour éviter toutes pollutions des eaux et des sols.
  • Lors de l'enlèvement, il est conseillé de conserver le bordereau d'enlèvement et éventuellement d'émettre un bordereau de suivi.
  • En cas d'épandage agricole, l'entreposage dépend de la nature des boues à épandre et des dates d'épandage. La solution d'entreposage réside dans la concertation entre producteurs de boues et agriculteurs. A noter : les boues liquides sont généralement stockées sur place mais elles peuvent être également stockées sur des parcelles de l'agriculteur.


  • Pourquoi ne pas mélanger les différentes boues de STEP ?
  • Réglementation : les déchets dangereux doivent être séparés des déchets banals. De plus, il faut veiller à l'origine des effluents traités dans la STEP de l'entreprise : en effet, il existe certaines interdictions de rejets d'effluents dans les STEP (exemple : certains effluents d'abattoir à cause du risque du prion) afin d'éliminer les éléments pathogènes et polluants.
  • Economique : à chaque type de boue correspond une filière réglementaire et économiquement optimum. Le mélange implique ensuite une filière commune qui n'est pas nécessairement optimum.
  • Environnemental : à chaque type de boue correspond une filière réglementaire et économiquement optimum. Le mélange implique ensuite une filière commune qui n'est pas nécessairement optimum.


  • Comment entreposer les boues de STEP ?

Selon le type de déchets, il existe différentes filières d'élimination. Les principaux acteurs de ces filières sont les suivants : 

  • Pour une valorisation agricole, la gestion opérationnelle (transport épandage) peut être confiée soit à des agriculteurs en direct (volumes limités), soit à des sociétés spécialisées. La liste des sociétés spécialisées est disponible à l'Agence de l'Eau, à la Chambre d'agriculture du département et au SYPREA (Syndicat des Professionnels du Recyclage en Agriculture). Mais dans tous les cas, préalablement à cette phase opérationnelle, il sera nécessaire de monter le dossier d'étude préalable : voir la chambre d'agriculture locale ou le SYPREA.
  • Les usines d'incinération qui peuvent les accepter.
  • Les décharges qui peuvent les accepter.
  • Les centres de transit qui peuvent les accepter.

Quelles sont les filières d'élimination ?

  • Avant de suivre une filière d'élimination et selon l'utilisation qui en sera faite, les boues subissent des traitements divers :
  • Pour stabiliser la matière organique : en diminuant sa fermentescibilité, ce qui permet également de réduire, voire supprimer les mauvaises odeurs, 
  • Pour les hygiéniser, si nécessaire, en détruisant les micro-organismes pathogènes.
  • Ceci est possible grâce à des traitements : 
                         - Chimiques (par chaulage) 
                         - Biologiques (par compostage ou méthanisation)

On produit ainsi toute une gamme de boues aux propriétés diverses : boues épaissies, déshydratées, séchées, digérées, chaulées, compostées, etc... Ces traitements influencent directement les propriétés fertilisantes des boues. 

Les boues peuvent suivre 4 filières d'élimination principales :

1. Valorisation agricole, par épandage direct ou après compostage ou chaulage
2. Recyclage industriel
3. Incinération
4. Mise en décharge

Pour les filières hors recyclage industriel, les coûts les plus bas sont obtenus par l'épandage agricole, puis la mise en décharge pour les boues déshydratées et enfin l'incinération. Toutefois des conditions locales peuvent venir modifier ce classement général ; à préciser lors d'une étude de faisabilité adaptée à chaque situation.

Le choix de la filière de gestion des boues est fonction :

  • La nature de la boue : composition / dangerosité ? valeur agronomique ? etc. 
  • La proximité d'exutoires (incinérateurs, décharge, agriculteurs intéressés),
  • Les coûts d'élimination locaux (comparaison) à considérer depuis la déshydration à l'exutoire final en tenant compte des coûts d'investissement amortis,
  • La faisabilité logistique : entreposage, transport ,
  • La gestion du risque : sanitaire, image, etc.
Les boues d'épuration industrielles, souvent composites , organiques et/ou minérales, sont en grande partie incinérées ou stockées en centre de stockage de classe 1 ou 2. Cependant certaines boues peuvent suivre la filière agricole lorsqu' elles sont issues de station biologique et que leurs caractéristiques le permettent.
  • Valorisation agricole, par épandage direct ou après compostage ou chaulage

Les boues de stations d'épuration biologiques présentent bien souvent une valeur agronomique intéressante en raison de leur richesse en matières organiques (boues papetières) ou éléments fertilisants (boues des IAA) : azote, phosphore, calcium (boues chaulées) voire potassium. Elles peuvent donc faire l'objet d'une valorisation agricole.

Elles peuvent être utilisées pour fournir des éléments fertilisants et incorporer de la matière organique et/ou de la chaux dans le sol, et ce pour les parcelles agricoles, la régénération des sols et la sylviculture. Cinq grands types de boues sont recyclés en matières fertilisantes. Le classement se réfère à leur état physique ou à leur mode de stabilisation :

  • Les boues liquides : ces boues se stockent et se manipulent à la façon des lisiers de porcs ou de bovins.
  • Les boues pâteuses : Ce type de boues est difficile à manipuler et à stocker. De plus, il favorise les fermentations anaérobies (d'où un problème d'odeurs). On applique de plus en plus à ces boues un traitement complémentaire à la chaux ou par compostage.
  • Les boues chaulées : Selon le procédé utilisé et la dose de chaux incorporée, ces boues sont de consistance pâteuse ou solide.
  • Les boues compostées : Cette filière est encore peu développée en France, mais connaît actuellement un essor.
  • Les boues séchées par voie thermique. Cette filière reste peu utilisée pour des raisons économiques, malgré son intérêt sur la réduction des volumes à manipuler.

Le matériel agricole traditionnel est utilisé pour effectuer l'épandage : citernes à lisier et rampes d'aspersion pour les boues liquides, répartition au mieux des boues solides suivie d'un mélange avec le sol au moyen de fraises. Les états pâteux et collants représentatifs de siccité intermédiaires posent des difficultés d'épandage.

Il est également possible de composter les boues en mélange avec d'autres déchets organiques (déchets verts notamment). Le compost produit est alors utilisé comme amendement organique en grandes cultures (céréales, oléoprotéagineux …), en cultures spéciales (maraîchâge, horticulture, pépinières…), ou encore comme mulch.

La valorisation agricole des boues ne peut être réalisée que dans le respect des principes suivants :
- Efficacité agronomique.
- Innocuité : tant au niveau sanitaire et environnemental (odeurs,…) que commercial et sociologique (image de l'agriculteur dans la région, refus de ses produits par certains distributeurs…).
- Existence d'un débouché.
- Respect des procédures réglementaires.

La filière des déchets organiques fait l'objet d'une rubrique sur ce site.
  • Recyclage industriel

On a pu mettre en place un recyclage industriel des boues dans certaines papeteries :

  • Recyclage interne dans certaines qualités de fabrication uniquement.
  • Recyclage en briqueterie indifféremment pour les boues primaires mixtes ou biologiques : siccité minimale 50% et traitement des odeurs nécessaires,
  • Utilisation en matières premières pour la réalisation d'emballages,
  • Utilisation comme charge minérale et/ou du Pouvoir Calorifique Inférieur en cimenteries.
Pour en savoir plus, vous pouvez consulter la fiche : Boues de papeterie
  • Incinération

Il est possible de procéder à une valorisation énergétique des boues si elles ont le pouvoir calorifique nécessaire.

La teneur en matières organiques et la siccité (ou teneur en matières sèches) doivent être suffisantes. Ces caractéristiques peuvent être améliorées par des traitements préalables (séchage plus ou moins prononcé par exemple).

Les boues peuvent être incinérées :

  • Dans des incinérateurs adaptés. Cette solution s'adapte uniquement aux gisements importants de boues, issus de grandes stations d'épuration.
  • En mélange avec les ordures ménagères. Ce mélange peut se faire dans la fosse par le biais d'un grappin de reprise et d'injection de boues ou par injection directe de boues pâteuses dans le four d'incinération.
L'incinération des boues produit des cendres qui correspondent à la fraction minérale des boues.
  • Mise en décharge

Dans les limites fixées par la réglementation, les boues peuvent être mises en décharge :

  • De classe 2 : Lorsque qu'elles ne présentent pas de caractère dangereux et qu'elles sont considérées comme déchets ultimes. 
  • De classe 1 : Lorsque les boues sont dangereuses et qu'elles sont considérées comme déchets ultimes.

Un prétraitement peut être utiliser afin de :

  • réduire le tonnage en déshydratant les boues,
  • la formation de gaz de fermentation et réduisant la part organique.

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