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Auteur(s)
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Jean-Claude BOEGLIN : Ingénieur chimiste, Docteur ès sciences - Président d’honneur de l’Institut de recherches hydrologiques (IRH) environnement, Nancy - Conseiller scientifique de l’Institut de promotion industrielle (IPI) environnement industriel, Colmar
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Lire l’articleINTRODUCTION
Inévitablement, la quasi-totalité des procédés d’épuration appliqués aux effluents résiduaires des secteurs industriel et urbain, qu’ils soient biolo-giques ou physico-chimiques, aboutissent à concentrer les polluants sous forme de suspension aqueuses ou de boues.
Ces boues constituent des déchets volumineux, puisqu’elles contiennent généralement 95 à 99 % d’eau, et sont génératrices de nuisances dans la mesure où, souvent, elles contiennent des matières organiques fermentescibles et/ou des matières toxiques.
Le traitement des boues est une phase difficile de la lutte contre la pollution, un casse-tête pour l’épurateur, pour des raisons multiples : raréfaction des terrains disponibles pour l’épandage et le dépôt, nécessités et exigences de l’environnement et de l’hygiène publique, etc.
Par ailleurs, l’importance économique de ce problème est illustrée par l’importance du coût, tant en investissement qu’en exploitation qui peut représenter, notamment pour les stations d’épuration des grandes agglomérations, 40 à 60 % de l’ensemble du traitement des eaux.
Longtemps considéré, comme une opération annexe du traitement des eaux, le traitement des boues ne peut évidemment plus être défini « à la légère ».
De plus en plus, le traitement des boues est constitué, pour l’essentiel, par l’élimination, de la manière la plus pratique et la moins coûteuse possible, de ces déchets gênants.
En aval, les possibilités d’évacuation ne sont pas nombreuses et sont soumises à diverses contraintes, dont des réglementations parfois complexes et en tout cas évolutives.
Pour pouvoir résoudre convenablement et rationnellement un problème de boues, il est absolument indispensable de savoir :
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caractériser le « déchet » produit ;
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choisir une filière de traitement selon le type de boue et la destination finale possible.
Dans le cadre du présent article, on traitera de :
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la caractérisation des boues avec un essai de classification générale des déchets issus de l’épuration des eaux résiduaires urbaines et industrielles ;
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l’examen, sous un angle aussi bien technique qu’économique, des possibilités offertes actuellement par la technologie moderne, en matière de traitement des boues (à la station d’épuration) et d’élimination finale de ces déchets.
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3. Traitements de stabilisation
Le rôle assigné à la stabilisation est d’assurer la réduction du caractère fermentescible des boues organiques, pour éviter les nuisances, notamment l’émission de mauvaises odeurs lors de leur stockage et de leur traitement de déshydratation. La destruction des germes pathogènes peut parfois être aussi un objectif.
Les boues produites à l’état liquide peuvent être stabilisées par des procédés de traitement chimiques ou biologiques (aérobies ou anaérobies) [26].
3.1 Stabilisation chimique
Elle est obtenue par adjonction massive de chaux aux boues. L’élévation de pH a pour effet de bloquer les fermentations et d’éviter ainsi le dégagement de mauvaises odeurs. On procède généralement à l’adjonction de chaux éteinte (sous forme de lait de chaux) soit en amont d’un épaississeur de boues pour y stopper les fermentations, soit sur les boues liquides épaissies avant valorisation agricole.
Même avec des fortes doses de chaux allant jusqu’à 30 % en masse de la matière sèche, il ne s’agit en réalité que d’une stabilisation temporaire, qui n’autorise pas un stockage de longue durée.
C’est pourquoi, on préfère, très souvent, employer des procédés biologiques de stabilisation, qui éliminent la matière organique facilement biodégradable, à l’aide de bactéries spécifiques aérobies ou anaérobies.
HAUT DE PAGE3.2 Stabilisation ou digestion aérobie
Ce procédé consiste à aérer la boue pendant une période prolongée, au cours de laquelle les microorganismes aérobies, placés en phase de respiration endogène, dégradent les matières organiques libres ou stockées dans la masse bactérienne. La disparition de la masse active suit une loi exponentielle :
avec b » 0,18 si t est exprimé en jours.
Comme tout processus biologique, la stabilisation est fortement influencée par la température. La durée d’aération des boues est au minimum de 10 jours à 20 C et 14 jours...
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Traitements de stabilisation
1 Classification et réglementation
Le tableau fournit une approche de classification des boues en fonction de leurs principales caractéristiques physico-chimiques et structurelles.
Les principaux textes de la réglementation française et européenne sont résumés dans le tableau .
Les teneurs en métaux lourds sont également fixées par la réglementation (tableau ).
Le stockage des déchets industriels répond aux critères du tableau .
Les fumées rejetées dans l’atmosphère doivent respecter certaines normes comme le précise le tableau .
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