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RÉSUMÉ
La gestion des boues résiduaires urbaines, sous-produits des stations de traitement des eaux résiduaires urbaines (STERU), sont d’une importance critique pour l’environnement et la santé publique. Ces boues se composent de matières organiques, minérales, micro-organismes et d'une grande proportion d'eau, nécessitant des traitements spécifiques pour leur stabilisation et leur valorisation.
Les techniques usuelles de traitement incluent notamment la digestion anaérobie, le compostage, la stabilisation aérobie thermophile, le séchage, et l'incinération, chacune adaptée aux différentes caractéristiques des boues et devant respecter diverses réglementations. La valorisation agricole est aussi une bonne pratique, répandue en France, grâce à la richesse des boues en nutriments, notamment en phosphore – une ressource essentielle, mais limitée dans le temps.
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The management of urban wastewater sludge, the by-product of urban wastewater treatment plants (UWWTPs), is of critical importance for the environment and public health. This sludge is made up of organic matter, minerals, micro-organisms and a large proportion of water, and requires specific treatment to stabilise and recover it.
The usual techniques include anaerobic digestion, composting, thermophilic aerobic stabilisation, drying and incineration, each of which is adapted to the different characteristics of the sludge and must comply with various regulations. Sludge is rich in nutrients, particularly phosphorus - an essential resource, but one that is limited in time.
Auteur(s)
-
Jean-Marc BERLAND : Docteur en sciences et techniques de l’Environnement de l’École nationale des Ponts et Chaussées - Chef de projet à l’Office international de l’eau – Limoges – France
INTRODUCTION
Face à l’augmentation croissante des populations urbaines et à la nécessité de préserver les ressources naturelles, la gestion des eaux usées et le traitement des boues résiduaires urbaines sont devenus des enjeux environnementaux et sanitaires majeurs de nos sociétés modernes.
Ces boues, résultant du traitement des eaux usées domestiques dans les stations de traitement des eaux résiduaires urbaines (STERU), contiennent un mélange de substances qui, sans traitement adéquat, peuvent présenter des risques pour l’environnement et la santé publique, d’autant plus qu’elles peuvent contenir des métaux lourds et autres produits toxiques
Leur composition hétérogène, riche en matières organiques, substances minérales, micro-organismes et en grande proportion d’eau, soulève des défis en matière de traitement, de stockage et de valorisation.
Dans cet article, nous approfondirons les enjeux associés à l’utilisation ou au traitement des boues résiduaires urbaines. Nous explorerons les diverses méthodes de traitement et de valorisation, les bénéfices et les risques qu’elles représentent. Nous mettrons également en lumière les différentes recommandations et directives qui encadrent leur application dans un contexte agricole ou dans les autres voies de traitement et de valorisation. Notre objectif est de fournir les bonnes pratiques à mettre en œuvre pour assurer une valorisation ou un traitement sûr et durable de ces matériaux, et de comprendre comment ils peuvent, sous certaines conditions, représenter un atout environnemental et économique.
Nous discuterons de l’évolution et de l’application des réglementations, des impératifs techniques ainsi que des différentes voies de valorisation, tout en soulignant l’importance d’une approche rigoureuse, cohérente et respectueuse de l’environnement dans la gestion des boues résiduaires urbaines.
Il existe une bibliographie particulièrement fournie concernant la gestion des boues résiduaires urbaines, embrassant ainsi les multiples aspects de cette thématique. Cette littérature aborde en profondeur les conséquences potentielles de la pollution ainsi que les différentes stratégies et méthodes employées pour s’attaquer à ce défi. Parmi l’ensemble des publications disponibles, nous avons sélectionné celles qui nous semblent être les plus pertinentes. Ces références sont répertoriées dans la section dédiée intitulée « Pour en savoir plus », afin de faciliter l’accès à une information ciblée pour les lecteurs désireux d’approfondir leurs connaissances sur le sujet.
L’ampleur de la documentation disponible témoigne de l’attention significative que porte la communauté technique et scientifique et le monde de la recherche travaillant sur problématique de la dépollution sur ce sujet particulier. Les chercheurs et techniciens sont en effet profondément engagés dans la compréhension détaillée du phénomène, ainsi que dans la recherche de solutions concrètes pour minimiser les risques sanitaires et environnementaux qui restent, quoi qu’il en soit, inhérents à la gestion des boues résiduaires urbaines.
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MOTS-CLÉS
eaux résiduaires boue digestion anaérobie compostage valorisation des boues incinération stabilisation aérobie thermophile
KEYWORDS
wastewater treatment | sludge | anaerobic digestion | compost | sludges valorisation | incineration | thermophilic aerobic stabilisation
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 2008 par Abdelkader GAÏD
- Version archivée 2 de août 2014 par Jean-Marc BERLAND
DOI (Digital Object Identifier)
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Déshydratation des boues
En anglais
4. Épaississement des boues
L’épaississement constitue la première phase du processus de traitement des boues. Il s’agit d’une méthode simple qui requiert une faible consommation d’énergie. Son but principal est de diminuer le volume initial des boues avant leur traitement et sert de préparation pour les étapes ultérieures. Le degré de dessiccation que l’on peut atteindre peut aller jusqu’à 10 % de MS.
Différentes techniques peuvent être appliquées afin d’épaissir les boues, notamment :
-
l’épaississement par gravité, qui se fait par décantation ou sédimentation ;
-
l’épaississement dynamique, qui peut inclure : la flottation, la centrifugation, l’usage d’un système de drainage, des grilles ou des tables d’égouttage.
4.1 Épaississement gravitaire
Cette méthode s’est considérablement diffusée, notamment dans les installations de traitement de taille importante, capables de gérer une charge allant de 10 000 à 100 000 Équivalent-Habitants (E.H).
Afin d’optimiser la séparation des boues du liquide clarifié, il est conseillé que les bassins de décantation disposent d’une profondeur comprise entre 3,5 et 4 mètres. Une telle hauteur prend en considération non seulement le volume utile pour la clarification mais aussi un espace suffisant pour le stockage des boues épaissies, ce qui contribue efficacement au processus de tassement de celles-ci.
À la suite de ce procédé d’épaississement, la teneur en matière sèche des boues peut varier considérablement, allant de 2 à 10 %, cette variation étant principalement dépendante de la composition des boues traitées. L’un des avantages majeurs de ce procédé réside dans son coût opérationnel relativement faible, puisque la consommation énergétique est estimée être entre 1 et 7 kWh/tMS. Par ailleurs, son exploitation est aisée en raison de sa simplicité.
Cependant, la méthode...
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Épaississement des boues
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - AMORCE - Boues de station d’épuration : techniques de traitement, valorisation et élimination, - Série Technique, DT 51 (2012).
-
(2) - AMORCE - Quelles solutions pour valoriser les boues d’épuration ? - Série Technique, EAT05 a (2019).
-
(3) - BAGHERI (M.) BAUER (T.) BURGMAN (L.E.) et al - Fifty years of sewage sludge management research: Mapping researchers' motivations and concerns. - Dans Journal of Environmental Management, vol. 325, p. 116412 (2023).
-
(4) - CANLER (J.-P.) et al - Guide technique sur les matières de vidange issues de l’assainissement non collectif : caractérisation, collecte et traitements envisageables - document technique FNDAE n° 37 ; Cemagref ; Agence de l’Eau Rhône Méditerranée Corse (2010). PDF téléchargeable en ligne https://www.eaurmc.fr/jcms/dma_40500/fr/guide-technique-sur-les-matieres-de-vidange- issues-de-l-assainissement-non-collectif- caracterisation-collecte-et-traitements- envisageables
-
(5) - CHRISTODOULOU (A.), STAMATELATOU...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Filières extensives et traitements tertiaires.
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Filières de traitement intensives.
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Concepts, relèvement et prétraitements.
-
Évacuation des eaux usées, eaux vannes et eaux pluviales dans une maison individuelle.
Site de l’ADEME – Pages relatives aux boues d’épuration : http://www.ademe.fr/partenaires/boues/pages/chap14.htm
La « règlementation boues »
Source : site internet du Syndicat Mixte Recyclage Agricole du Haut-Rhin – SMRA68 – consulté en mars 2024
Les épandages des produits résiduaires organiques sont soumis à une réglementation stricte qui dépend du type de produits épandus et du site de production ou de traitement des boues. Les PRO peuvent avoir 2 « statuts » : « déchet/plan d’épandage » ou « produit ».
HAUT DE PAGE
Norme NFU 44-095, Amendements organiques – Composts contenant des matières d’intérêt agronomique, issues du traitement des eaux – Norme d’application obligatoire
Norme NFU 44-295, Matière fertilisante ayant des caractéristiques mixtes – Amendement organique-engrais – Composts contenant des matières d’intérêt agronomique, issues du traitement des eaux ayant une teneur en P2O5 supérieure ou égale à 3 % – Norme d’application obligatoire
Norme NFU 44-051, Amendements organiques...
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