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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 ;
-
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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2. Aperçu des filières. Traitement et destinations finales
Une filière de traitement et d’élimination finale des boues comprend une suite d’opérations élémentaires assurant une fonction bien déterminée [7] [17], et pour laquelle il existe un grand nombre d’options possibles ; parmi elles doit être fait le meilleur choix, en tenant compte des contraintes en amont (nature, caractéristiques et quantités de boues) et en aval (possibilités locales d’élimination finale) et cela au meilleur coût.
2.1 Méthode d’approche d’un problème
La figure 1 illustre la méthode d’approche à mettre en œuvre, pour résoudre rationnellement un problème de boues.
La meilleure voie impliquera :
-
la caractérisation de la boue (évaluation de la composition physico-chimique et structurelle des boues et de leurs caractéristiques en rapport avec leur traitabilité) ;
-
le choix, après une évaluation technico-économique des différents procédés de traitement envisageables, d’une filière aboutira à un déchet dont l’élimination finale est possible au meilleur coût.
2.2 Objectifs du traitement
Qu’ils s’agissent de boues urbaines ou industrielles, on s’appuie, dans la conception d’un schéma de traitement de boues, sur les mêmes principes, dans la mesure où l’on poursuit en réalité deux objectifs principaux :
-
la réduction des nuisances olfactives, ce qui implique évidemment, la stabilisation des boues riches en matières organiques fermentescibles ;
-
la réduction du volume des boues, afin de faciliter leur manutention et diminuer leurs frais d’élimination finale.
On procède généralement en deux stades, afin d’assurer une élimination plus ou moins poussée de l’humidité des boues :
-
1er stade : épaississement (sédimentation – centrifugation – flottation) ;
-
2e stade : déshydratation mécanique selon les principes de centrifugation (décanteuses continues) ou de filtration (filtres sous vide, sous pression ou à bandes presseuses).
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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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