Boues de station d'épuration - Matières de vidange

Boues de station d'épuration

Matières de vidange

Nature

Les boues de station d’épuration sont des déchets résiduaires issus des eaux urbaines ou d'industries agroalimentaires. On peut les classer en trois catégories, selon le type de traitement dont elles sont issues :

Les boues primaires produites par décantation des eaux usées, fortement concentrées en matières minérales et en matières organiques

Les boues biologiques, formées par les bactéries et les résidus de bactéries qui se développent dans les bassins d'épuration. Une partie de la masse des bactéries (ou « biomasse en excès ») doit être retirée régulièrement pour assurer un traitement biologique optimal.
Les boues physico-chimiques, semblables aux boues primaires, dans lesquelles un réactif est ajouté (agent floculant) afin de favoriser la décantation.

Les stations de traitement des effluents industriels liquides, autres que ceux découlant de l'industrie agroalimentaire, produisent des boues chargées en hydroxydes métalliques (Cf. Fiche Boues d'hydroxydes métalliques).

Les matières de vidange sont issues de l'entretien des réseaux d'assainissement collectif ou des installations d'assainissement autonome dans les zones rurales ou à faible densité urbaine (fosses étanches, fosses septiques, puits d'infiltration, micro-station d'épuration). L'article R.211-29 du Code de l'environnement précise que les matières de vidange issues de dispositifs non collectifs d'assainissement sont assimilables à des boues de station d'épuration.

Réglementation

Directive n° 91/271 du 21/05/91 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires, dite « Directive DERU », qui fixe le cadre européen concernant la collecte, le traitement et le rejet des eaux résiduaires urbaines ainsi que le traitement et le rejet des eaux usées provenant de certains secteurs industriels. Elle a été transposée en droit français parle décret du 3 janvier 1994.
Article R.211-25, qui reprend l’article R.2224-16 du Code général des collectivités territoriales interdisant les rejets de boues d’épuration dans le milieu aquatique
Articles R.211-26 à R.211-47 qui définissent les conditions relatives à l’épandage des boues et l'article R.216-7 de Code de l'environnement qui fixe les sanctions associées
Circulaire du 23 février 1978 modifiée le 14 décembre 1987 qui met en place les schémas départementaux d'élimination des matières de vidanges, devant être approuvés par les Préfets et permettant de mettre en place les équipements pour éliminer correctement les matières de vidange.
Arrêté du 8 janvier 1998 fixant les prescriptions techniques applicables aux épandages de boues sur les sols agricoles

NOR : ATEE9760538A

Arrêté du 3 avril 2000 relatif à l'industrie papetière, dont le titre XII fixe les modalités pour l’épandage des boues issues de l’industrie papetière

NOR : ATEP0090163A

Arrêté du 7 septembre 2009 qui encadre l'activité des personnes réalisant les vidanges en assurant une bonne gestion et la traçabilité des matières de vidanges. Il définit les règles d'agrément des vidangeurs.

NOR : DEVO0920065A

Quelques codes de la nomenclature

02 Déchets provenant de l’agriculture de l’horticulture, de l’aquaculture, de la sylviculture, de la chasse et de la pêche ainsi que de la préparation et de la transformation des aliments
02 01 Déchets provenant de l'agriculture, de l'horticulture, de l'aquaculture, de la sylviculture, de la chasse et de la pêche
02 01 01 Boues provenant du lavage et du nettoyage
02 02 Déchets provenant de la préparation et de la transformation de la viande, des poissons et autres aliments d'origine animale
02 02 01 Boues provenant du lavage et nettoyage
02 02 04 Boues provenant du traitement in situ des effluents
02 03 Déchets provenant de la préparation et de la transformation des fruits, des légumes, des céréales, des huiles alimentaires, du cacao, du café, du thé et du tabac, de la production de conserves, de la production de levures et d'extraits de levures, de la préparation et de la fermentation de mélasses
02 03 01 Boues provenant du lavage, du nettoyage, de l'épluchage, de la centrifugation et de la séparation
02 03 05 Boues provenant du traitement in situ des effluents
02 04 Déchets de la transformation du sucre
02 04 03 Boues provenant du traitement in situ des effluents
02 05 Déchets provenant de l'industrie des produits laitiers
02 05 02 Boues provenant du traitement in situ des effluents
02 06 Déchets de boulangerie, pâtisserie, confiserie
02 06 03 Boues provenant du traitement in situ des effluents
02 07 Déchets provenant de la production de boissons alcooliques et non alcooliques (sauf café, thé et cacao)
02 07 05 Boues provenant du traitement in situ des effluents
19 Déchets provenant des installations de gestion des déchets, des stations d'épuration des eaux usées hors site et de la préparation d'eau destinée à la consommation humaine et d'eau à usage industriel
19 08 Déchets provenant d'installations de traitement des eaux usées non spécifiés ailleurs
19 08 05 Boues provenant du traitement des eaux usées urbaines
19 08 12 Boues provenant du traitement biologique des eaux usées industrielles autres que celles visées à la rubrique 19 08 11*
19 08 14 Boues provenant d’autres traitements des eaux usées industrielles autres que celles visées à la rubrique 19 08 13*
20 Déchets municipaux (déchets ménagers et déchets assimilés provenant des commerces, des industries et des administrations), y compris les fractions collectées séparément
20 03 Autres déchets municipaux
20 03 04 Boues de fosses septiques
20 03 06 Déchets provenant du nettoyage des égouts

Collecte et traitements

Plusieurs traitements sont appliqués aux boues au préalable de leur collecte :

Réduction de la teneur en eau (augmentation de la siccité des boues) : cela peut se faire par épaississement par gravité, par déshydratation partielle ou par séchage presque total.

Stabilisation de la matière organique : favorise la réduction et supprime les nuisances olfactives.

Hygiénisation, si nécessaire, par destruction des micro-organismes pathogènes.

La teneur en matières organiques (MO) et la siccité sont des propriétés des boues qui déterminent la valeur du Pouvoir Calorifique Inférieur (PCI), c’est-à-dire sa capacité à dégager de l’énergie lors de la combustion. Ainsi, les traitements en amont de la collecte augmentent la siccité des boues et favorisent leur valorisation.

Pour réaliser la collecte des matières de vidanges, les vidangeurs sont soumis à un agrément préfectoral (valable 10 ans et renouvelable). La liste des personnes agréées est disponible sur le site de la préfecture.

Exemples de valorisation

La valorisation agricole

Les boues et les matières de vidange peuvent être destinées à l’épandage en agriculture. Ce dernier permet, notamment, un apport pour les sols en nutriments et en matière organique, favorisant ainsi l’activité microbienne bénéfique à l’agriculture. Ce procédé peut être utilisé sous réserve de l’efficacité agronomique des boues et du respect des normes sanitaires et environnementales : elles doivent avoir une siccité inférieure à 40% de matière sèche et doivent avoir été préalablement traitées, afin de réduire leur caractère fermentescible.

La filière est réglementée et contrôlée par l’État. La mise en place d’une filière d’épandage de nécessite plusieurs étapes : étude préalable, aménagement de la station (avec, notamment, la mise en place d’un système d’épaississement), organisation de l’épandage (avec, notamment, la signature des conventions entre les agriculteurs et l’organisme chargé du suivi agronomique) et suivi de l’épandage et de la qualité des boues, un bilan annuel des campagnes d’épandage étant nécessaire.

C’est le producteur de boues qui est responsable de l’organisation et du suivi de la filière d’épandage ainsi que de la qualité des boues : il doit assurer leur innocuité, avec une maîtrise des teneurs et des flux en éléments-traces et micropolluants organiques ainsi qu’une maîtrise des micro-organismes.

Le compostage est une autre voie de valorisation agricole, de plus en plus privilégiée. Le compostage des boues consiste à stabiliser les matières organiques contenues dans les boues via un processus biologique (en milieu aérobie ou en milieu anaérobie). Il est possible lorsque la siccité des boues est supérieure à 15% : après épaississement et déshydratation, les boues sont mélangées avec des co-produits (par exemple, des déchets vers). Après maturation, le compost ainsi obtenu permet une maîtrise des risques sanitaires, des mauvaises odeurs et améliore la valeur agronomique des boues.

En ce qui concerne les matières de vidanges, leur hétérogénéité et leur composition les rendent souvent non-conformes à une valorisation agricole.

La valorisation énergétique

L'incorporation de boues de station d'épuration et des matières de vidanges aux procédés de méthanisation permet la production de biogaz, source d'énergie stockable. Les filières de valorisation du biogaz sont multiples :

L'injection dans le réseau de gaz naturel après épuration

La co-génération : l’utilisation de moteurs à gaz ou de turbines à gaz créé de l’électricité, des produits de combustion et de la chaleur. L’électricité est utilisée sur le site ou réinjectée dans le réseau. La chaleur est directement revalorisée sur les sites et la majorité des produits de la combustion sont valorisables pour le séchage des boues.

La valorisation de la chaleur : une chaudière biogaz permet le chauffage de digesteurs et de locaux et l’alimentation en énergie thermique de sécheurs.
La production de bio-carburants après épuration.

La valorisation énergétique des boues peut également se faire par voie d’incinération. Cette filière est à employer uniquement lorsque les autres types de valorisation ne peuvent pas être utilisés. L’incinération consiste à chauffer les boues à très haute température (si les boues sont liquides, elles doivent subir un traitement préalable, par épaississement, déshydratation voire séchage afin de réduire leur teneur en eau) et permet ainsi de réduire considérablement le volume de déchets. Les résidus de l’incinération des boues seront éliminés en stockage.

L’enfouissement

Seules les boues d’une siccité supérieure à 30% peuvent être stockées. Les boues contenant des substances toxiques ou des métaux lourds dépassant les seuils réglementaires doivent, au préalable, être stabilisées et/ou déshydratées.