l'hydrolique de la

22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour


C

5 2

21

8 -

200

8

Traitement des boues

par

Abdelkader GAD

Docteur s sciencesChef du dpartement Volia eauDirection technique Volia eau

n regroupe souspteux ou solid

retiendra que les boutres issues des paississement, filtra

Une station dpu

1 000 habitants. Lesmatires organiques tion, elles font lobjerduire le volume et

Ce chapitre prsentraitement des boues

1.

Problmatique des boues

....................................................................... C 5 221 - 2

2.

Principales voies

3.

Prsentation des

3.1 Stabilisation des b3.1.1 Stabilisation 3.1.2 Stabilisation

3.1.3 Stabilisation 3.2 Procd de rducti3.3 Dshydratation de

3.3.1 Dshydratatio3.3.2 Dshydratatio

3.4 Oxydation par voie3.5 Compostage des b

Pour en savoir plus

...

OToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 1 le vocable boues un ensemble de dchets liquides,es sortant de lusine de traitement des eaux uses. Ones dpuration dsignent lensemble des phases concen-oprations de sparation de phase (dcantation,

tion, dshydratation...) du traitement des eaux uses.ration produit quotidiennement autour de 23 m3 pour boues extraites contiennent de fortes proportions enet sont donc fermentescibles. En fonction de leur destina-t dun traitement et dun conditionnement destin en assurer leur stabilisation et leur hyginisation.te un large ventail des techniques actuelles destines au et leur valorisation.

de traitement ........................................................... 2

procds de traitement ......................................... 4oues ............................................................................... 4 la chaux....................................................................... 4des boues aux nitrites (Procd SAPHYR, OTV) ...... 4arobie thermophile ..................................................... 5on des boues ................................................................ 6s boues........................................................................... 7n mcanique et naturelle ............................................ 7n thermique ................................................................. 11 humide (OVH) ............................................................. 13oues ............................................................................... 13

............................................................................................. Doc. C 5 221


TRAITEMENT DES BOUES

____________________________________________________________________________________________________________

C 5 2

Tableau 1 Les boues en France et dans lUnion europenne

Pays Production en

Boue/quivalent

Vers dcharge Vers agriculture Vers incinration Autres

(2)

Union

(1) tMn

(2) A

1. P

ToutCeux-c

audgrai

autertiair

En vpaux dsur leaen dro

par la da tabdomaition du

Rglem

plus imcollectlaccrocause

Dans en ver ver ver

pratiqu

Le ta

des bo

La Fune vacette dutile.

Par contamnemendes mres aropourqusource

1997, asvrerigourelit. Ennant lincinration des dchets mnagers impose des seuils strictssur lesNO

x

etpar larditionsdu bio

Lobdonc d

jeu. La figure

1

prcise lenchanement de ces oprations unitaires.

Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 2

rejets atmosphriques de mtaux lourds, de gaz acides, de de dioxines. Enfin, la mise en centre de stockage, prcisert du 9 septembre 1997, est galement soumise des con- dadmission et de suivi rigoureux (traitement des lixiviats etgaz).

jectif du producteur de boues confront lpandage estobtenir une boue de qualit produit , mme si celle-ci

Lpaississement concerne essentiellement les boues fraches.Les boues sont concentres de 3 10 fois de quelques g/L quel-ques dizaines de g/L selon le type de boue et le procd utilis. Cetteopration peut tre effectue par simple paississement gravitairedans un ouvrage cylindrique ou bien mcaniquement, par table outambour dgouttage, par centrifugation ou encore par flottationmoyennant lajout dun polymre organique charge cationique.2005 (tMS/an) (1) raccord (g)

France 950 000 82 20 % 62 % 16 % 2 %

europenne 11 400 000 78 38 % 51 % 11 %

S : tonne de matires sches. Compte tenu de limportance des oprations de concentration, la tMS est souvent retenue comme variable de dimension-ement et de suivi du traitement des boues.utres : filire inconnue, lagunage, lits de schage plantes de roseaux, schage...

roblmatique des boues traitement dpuration conduit la production de dchets.i sont collects : niveau du prtraitement : refus de dgrillage, dchets dussage et du dessablage ; niveau des dcanteurs primaires, secondaires, voirees : il sagit des boues.

olume comme en nuisance, les boues constituent les princi-chets traiter sur une station dpuration. En effet, les loisu promulgues par les parlements europens et exprimes

it franais par le dcret no 94-469 du 3 juin 1994 (et appuyesirective 2000/60/CE du Parlement europen et du Conseil quili un cadre pour une politique communautaire dans le

ne de leau) se traduisent simultanment par une densifica- traitement des eaux et par un niveau pouss dpuration (cf.entation [Doc. C 5 221]). Cest donc une masse de plus enportante quil convient de traiter, suite lamlioration de la

e des eaux uses, laugmentation des rendements et issement de la quantit de boues produites, notamment de la dphosphatation.

lUnion europenne, les boues sont vacues : agriculture ou en sylviculture ;s une dcharge ou un centre de stockage contrl ;s un incinrateur boues ou dchets mnagers ;s le milieu marin pour certains tats membres, mais cettee est condamne court terme.

bleau 1 indique les productions et dvolutions respectivesues en France et dans lUnion europenne.

rance, de par ses traditions et sa gographie, a opt pourlorisation agricole importante de ses boues. Cependant,

volution ne concerne quenviron 1 % de la surface agricole

suite de raccordements industriels, les boues sont parfoisines par des substances nocives pour la sant ou lenviron-t telles que des mtaux lourds (mercure, cadmium, plomb...),icropolluants organiques (polychlorobenznes, hydrocarbu-matiques polycycliques...) ou des germes pathognes. Cestoi les tats se dotent de lgislations protgeant leurs res-s agricoles. En France, le dcret no 97-1133 du 8 dcembreccompagn de larrt du 8 janvier 1998, fixe des niveaux

s sur les micropolluants et oblige la collectivit un suiviux de lpandage qui doit prouver son innocuit et son uti- cas dlimination thermique, la norme europenne concer-

demeure au sens du lgislateur un dchet. La boue traite devradonc prsenter une ou plusieurs des proprits suivantes :

un tat stabilis objectivement apprci par un critre li sonaptitude gnrer des nuisances olfactives, lapprciation subjec-tive ne pouvant tenir lieu de critre de mesure ;

un tat hyginis mesur par un niveau de contamination engermes types (entrovirus, salmonelles, ufs dhelminthes) ;

une texture solide permettant sa tenue en tas 30 oC en vuedun entreposage sur site ou en bout de champ.

Bien entendu, ct de lobjectif qualit, il convient de minimi-ser la quantit de boues produites. Il faut noter quune dvolutionautre quagricole ne soustrait pas totalement ces obligations : lamise en centre de stockage de dchets mnagers impose une sic-cit minimale de 30 % et une filire dincinration est trs souventsupple par une filire de secours, ou peut imposer des duresde stockage importantes, notamment dans le cas dune co-incin-ration sur un site extrieur.

2. Principales voiesde traitement

Ces deux objectifs, qualitatif et quantitatif, seront obtenus enenchanant des oprations unitaires de rduction de volume, dedgradation de la matire sche ou de stabilisation.

La rduction de volume est classiquement obtenue traversdes oprations de sparation de phases liquide/solide par dcanta-tion, filtration ou vaporation rencontres dans les techniquesdpaississement, de dshydratation et de schage thermique.

La dgradation des matires organiques de la boue par desprocds biologiques (digestion, compostage) ou thermiques (inci-nration 850 oC, oxydation par voie humide de boues liquidespaissies sous 45 bar 250 oC) conduira galement un volumefinal moindre.

La stabilisation sera concrtement obtenue en ralentissant,voire en supprimant, la biodgradation putride des matires orga-niques de la boue, travers diffrentes voies, biologique, chimiqueou physique avant (phase liquide) ou aprs (phase pteuse) ltapede dshydratation.

Le tableau 2 prsente les diffrentes techniques de stabilisation.Il est clair quune opration unitaire, telle que lincinration par

exemple, peut raliser plusieurs fonctions : rduction de volume, sta-bilisation et hyginisation grce aux hautes tempratures mises en22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour



_____________________________________________________________________________________________________________


ventuellement, la bou

ration minimise la massetives et microbiologiquemoyennant un temps denique la plus courante. Ase trouve alors rduit du

La

dshydratation

persement jusqu un tat pde siccit selon le type se fait couramment par dteuse centrifuge, le filtretechniques exigent lajouchlorure ferrique dans le

La dshydratation cofilire : une siccit minim

Tableau 2 Techniques de stabilisation

Voie Effet En phase liquide En phase pteuse

Biologique

Chimique

Physique

Figure 1 Enchanement

Oxydatiopar voiehumide

Inc

Boues seu

OM ordures mnagr

CET centre d'enfouissToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 3

e paissie peut tre stabilise. Cette op- de matires et rduit les nuisances olfac-

s. La digestion dans un ouvrage anarobie sjour de lordre de 20 j demeure la tech-prs dshydratation, le volume vacuern tiers environ.

met de poursuivre lopration dpaissis-teux, les boues titrant alors de 15 35 %de boue et lappareillage slectionn. Ellees moyens mcaniques tels que la dcan-

bande ou le filtre-presse plateaux. Cest de polymre, ou encore de chaux et de cas des filtres plateaux.

nstitue souvent ltape limitante de laale peut en effet tre impose contractuel-

lement (gnralement > 30 %) en vue de lvacuation de la boue outre requise en vue dune incinration dans des conditions dauto-combustibilit.

Lajout de chaux hauteur de 200 600 kg de Ca(OH)2 par tonnede matire sche est alors souvent pratiqu et permet une stabili-sation chimique de la boue dshydrate.

Le schage conduit une rduction de volume jusqu plus de60 %, voire 90 % de siccit si ncessaire. Il peut tre aussi utilis encouplage avec un four afin de dpasser la siccit requise (sup-rieure 30 %) pour rendre la boue toujours autocombustible.

Lincinration rduit enfin la quantit finale de boues aux seulesmatires minrales. Elle peut tre ralise sur lusine dpuration(figure 2) ou en co-incinration avec les ordures mnagres (OM)dans certaines conditions (proximit du four).

dgrade les matires organiquesselon un bioprocd contrl

digestion anarobie, stabilisation arobie thermophile compostage

inhibe la dgradation incontrle (putride) des matires organiques stabilisation aux sels de nitrites chaulage

inhibe la dgradation incontrle (putride) des matires organiques schage

dtruit les matires organiquespar oxydation thermique oxydation par voie humide (OVH) incinration

des oprations unitaires du traitement des boues

n

paississement

Boues fraches

statique ou dynamique Stabilisation boues liquides

biologique ou chimique

Dshydratation

statique ou dynamique

Schage

partiel pouss totalinration

les ou avec OM

Valo

risation

agrico

leValo

risation

de rsid

us o

u C

ET

Stabilisation boues pteuses

biologique ou chimique

es

ement technique



____________________________________________________________________________________________________________

C 5 2

Grctout li

les odefilire, boues

Nota

sortie, 4dincinr

3. Pd

3.1 S

3.1.1

La stion unhydratutilis

Ceschaul

culture

(CET) II ), m

Les suivan

stasortie concr

soude mic

audchar

Figure ( bot

A

A aB vC liD foE vF bG bH caI

H

Q

R

Tableau 3 Exemples dabattement des germes la chaux quantit suffisante pour pH = 12

(en germes/mL)

Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 4

e aux hautes tempratures mises en jeu, le schage et sur-ncinration hyginisent la boue en liminant les germes eturs. Si ces deux oprations ne sont pas envisages dans laune stabilisation des boues peut tre effectue sur les

dshydrates par chaulage ou par compostage.: grossirement, un volume de 100 entrant sur lpaississeur devient 20 sa aprs dshydratation, 1 aprs schage 90 % et seulement 0,3 en sortieateur.

rsentation des procds e traitement

tabilisation des boues

Stabilisation la chaux

tabilisation chimique des boues dshydrates est une opra-itaire du traitement des boues faisant suite ltape de ds-

ation. Elle sopre donc sur des boues pteuses. Le ractifest essentiellement la chaux.

t une opration terminale du traitement des boues : la bouee est ensuite vacue de la station pour tre utilise en agri-, voire tre vacue en centre denfouissement technique

pour dchets banals ou assimils (ex dcharge de classeais est rarement incinre.

objectifs de la stabilisation chimique la chaux sont lests :biliser la boue, cest--dire bloquer les fermentations entre ladu traitement et la ralisation de lpandage. Cela se traduittement par une minimisation des nuisances olfactives ;s certaines conditions, hyginiser la boue par destruction

ro-organismes pathognes ;gmenter la siccit, particulirement en cas de mise enge ;

amliorer les caractristiques de tenue de la boue, notammenten cas dun stockage prcdant lpandage, afin de rendre lesboues gerbables . Cette proprit est particulirement intres-sante lorsque la boue, en sortie, de dshydratation, prsente unaspect pteux marqu (boues centrifuges...) ;

apporter un amendement alcalin aux terres acides.

La chaux utilise sur les stations dpuration se prsente sousdeux formes :

la chaux vive de formule CaO ; la chaux teinte de formule Ca(OH)2 encore appele chaux

blute , chaux hydrate ou fleur de chaux .

La chaux est une base forte. En quantit suffisante, elle permetdatteindre et de maintenir un pH gal 12 au moins pendant3 mois confrant une action stabilisatrice par inactivation desgermes dune part, et dautre part par raction purement chimiqueavec de nombreuses molcules soufres.

Sous sa forme CaO, elle permet en outre, en ragissant avecleau des boues, deux actions supplmentaires :

une action dshydratante pousse dune part par transforma-tion dune partie de leau libre des boues en eau combine lachaux, dautre part par effet vaporatif selon la stchiomtrie dela raction suivante, exothermique :

une action germicide supplmentaire par augmentation de latemprature de la masse, la raction prcdente, exothermique,dgageant 1 160 kJ/kg CaO.

En terme dhyginisation, le tableau 3 donne quelques valeursdabattement de germes :

Toutefois, le chaulage est moins efficient que dautres tech-niques (par exemple la pasteurisation en batch pendant 30 min 70 oC) pour abattre les bactries sporules ainsi que les ufsdhelminthes.

Le chaulage prsente lavantage dtre une opration purementphysico-chimique parfaitement matrisable. Les cots dinvestisse-ment sont, en outre, modestes.

3.1.2 Stabilisation des boues aux nitrites(Procd SAPHYR, OTV)

Le procd SAPHYR est un procd de stabilisation des bouespar voie chimique permettant un stockage ou un entreposage aislimitant les mauvaises odeurs. Il peut galement tre envisagcomme un procd dhyginisation et comme une techniquedamlioration de la dshydratation de 2 5 points selon le typede boue et le matriel utilis.

Il sagit dune pseudo-stabilisation dans la mesure o la fractionbiodgradable nest pas dtruite, mais seulement bloque .

2 Fonctionnement dun four OTV Pyrofluide vent chaude)

rrive des boues dshydratesis d'injection des bouest de sable fluidisyer

oteote ventrleur de dmarragerneau d'vacuation

changeur de chaleur

J purateur des fumesK chemineL sortie des cendresM ventilateur de fluidisationN canalisation d'air de fluidisationO canalisation d'air de prchauffageP injecteur de combustible d'appointQ air comprimR eau sous pression

D N

M J L

KI

C

F

O

B

E

G

P

GermesBoue

primaire frache

Boue primaire chaule

Boue biologique

frache

Boue biologique

chaule

Coliformes totaux 2910

6 0,12106 8,3106 2,2103

Coliformes fcaux 8,310

6 59 270103 160

Strepto-coques fcaux 39010

3 160 100103 68

ufs dascaris

limins avec Ca(OH)2/MS ou CaO/MS aprs 3 mois de stockage

30 % 20 %

CaO H O Ca OH+ 2 2( )22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour



_____________________________________________________________________________________________________________


En consquence, c stabilisation la chaudernire, le traitement sment sur des boues pasche finale vacuer. toxique dans la boue etqui demeure la destinati

SAPHYR peut tre protant examiner au cas

Pour lpandage en agalternative au chaulage (

(dshydratation).

Les boues paissies stenu un pH compris en

ses pendant environ 1 puissant ractif potentialtion des composs rd

galement une inactivatdation des matires orgde la boue dans la messans dgager dodeurs f

Dans le racteur, une sonde redox, en outre, etions de fonctionnemennitrites.

Dans ce procd, on

sous le terme gnriqu

regroupent principalemetoxiques faible dose. C

le monoxyde dazote le dioxyde dazote (N

On y ajoute galemen le protoxyde dazote

le ttra oxyde de dia

le trioxyde dazote (N

Les composs analysla pollution de lair sont

Figure 3 Procd SAPH

Boue paissie

Stockliqui

puis pa

Racteur

M

IToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 5

est un procd rapprocher de lax des boues, mais la diffrence de cetteeffectue en phase liquide, prfrentielle-issies et sans augmentation de la massePar ailleurs, SAPHYR nintroduit pas de donc nobre pas la dvolution agricoleon privilgie.

pos quelle que soit la dvolution, lintrtpar cas.

riculture, ce procd peut tre propos encf. figure 3) : paississement SAPHYR

ont admises dans un milieu acide main-tre 2 et 4 (figure 4). Elles sont alors soumi-heure laction des ions nitrites ,is en milieu acide. Il sensuit une destruc-uits odorants (H2S, mercaptans...), maision des germes responsables de la dgra-aniques. On aboutit une stabilisation ure o celle-ci peut tre stocke ( labri)ortes ou dsagrables.

rgulation du pH est donc prvoir. Unest requise pour vrifier les bonnes condi-t (eH > + 200 mV) et ajuster le dbit de

observe la formation de NOx , regroupse doxydes dazote (NOx). Les NOx

nt deux molcules gazeuses, odorantes ete sont : (NO) ;O2).

t : (N2O) ;zote (N2O4) ;2O3).

s par les rseaux dalerte et de mesure deNO et NO2 .

Dans le procd SAPHYR, lazote inject se retrouve principale-ment sous la forme de monoxyde dazote NO. En solution de base,les NOx du ciel gazeux sont ventils latmosphre avec une dilu-tion suffisante, par exemple infrieure aux 200 mg/m3 relatifs auxrejets atmosphriques des incinrateurs dans le droit europen(directive 2000/76/CE). Toutefois, un traitement de lair sur charbonactif peut tre install afin de dbarrasser celui-ci des NOx gnrs.

Lirritation des muqueuses commence ds que leur teneur (envolume) dpasse 0,0013 %. Le seuil maximal admissible fix parlOMS est de 400 g/m3 de moyenne sur 1 heure, et 150 g/m3 demoyenne horaire sur 24 heures.

Le traitement conduit une suppression des nuisances olfactiveset linhibition de lactivit fermentative. Exprim en indice dodeur(mesure de H2S et CH3SH par chromatographie dun chantillon deciel gazeux au-dessus de la boue), la rduction est dj de 6 lg aprs3 mois de stockage. Lindice dodeur obtenu se rapproche de celuimesur au-dessus dun compost arriv maturation.

pH = 3, aprs un stockage de 3 mois, on a observ unehyginisation partielle de la boue reprsente par les rductions deflore du tableau 4.

Le procd permet un gain de siccit de 2 6 points.

3.1.3 Stabilisation arobie thermophileLa stabilisation arobie thermophile (SAT) rpond soit une

fonction de stabilisation proprement dite, soit une fonction deprdigestion et dhyginisation en amont dun digesteur anarobie(sans oxygne). Dans tous les cas, elle se place en aval de ltagedpaississement.

YR en alternative au chaulage

Boue stabilisepaissie

Boue stabilisedshydrate

Stockagepteux/solide

puis pandageou incinration

agedendage

DESHYDRATATION

SAPHYR

NO2

Figure 4 Principe dune unit de stabilisation aux nitrites

Tableau 4 Rductions de flore aprs traitement

Germes (pour 1 gde boues humides)

Concentration initiale

SAPHYR(pH 2,7 3)

SAPHYR(pH 2 2,3)

E. coli,entrocoques 10

5 107 5 6 lg 5 6 lg

Salmonelles 102 105 5 6 lg 5 6 lg

Streptocoques 105 106 3 6 lg 3 6 lg

Sporesde clostridies 10

5 107 1 lg 4 6 lg

X

XI

20-100 g/L

NaNO2

Eau

Cuve mlange et addition NaNO2

Cuve H2SO4 96 %

2 < pH < 4

Boues paissies

M

Vers dshydratation



____________________________________________________________________________________________________________

C 5 2

En

la digeet 40

o

tiles, vtricit)aux faidres, cstationdshyd

En

lorsquAussi, ou dalement

Il sadans u

mentaaux co

toutefofiantesce quistchi

dans des conditions

msophiles

ou psychrophiles (< 40

o

C), lanitrification, entranant une acidification, peut avoir lieu, si letemps de sjour le permet :

Figure thermo

Tapat

Typeorg

Entr

Strepfcau

Total

Bouespaiss

Dilac

Air frais

C H O N 7 O 5 CO 3 H O NO H [ ]+ + + + + + HToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 6

fonction stabilisation stricto sensu, cest une alternative stion anarobie msophile (temprature comprise entre 30C). En terme de performances (rduction des matires vola-aleur agronomique...), et surtout de cots opratoires (lec-, elle est moins intressante que la digestion mais, grcebles temps de sjour, les cots dinvestissement sont moin-e qui peut rendre cette solution attractive pour les petitess. Dans ce cas, la boue peut tre directement pandue, sansratation.

fonction prdigestion, elle prsente toutefois un intrtune hyginisation/pasteurisation des boues est demande.la prdigestion peut permettre de rduire le temps de sjourmliorer la digestion proprement dite, et peut donc tre ga- envisage dans certaines rhabilitations.

git dune oxydation biologique effectue par injection dairne cuve agite (figure 5). Le principe nest donc pas fonda-lement diffrent de celui rencontr dans les boues actives,ncentrations et la temprature prs. Au-dessus de 40 oCis, la flore implique nest plus la mme, les bactries nitri- en particulier ne peuvent oprer en condition thermophile, modifie le bilan en oxygne. On peut crire ainsi lesomtries suivantes selon les conditions de temprature :

dans des conditions thermophiles (entre 40-45 et 65 oC), onretiendra la stchiomtrie suivante :

Environ 1,4 1,5 kg doxygne est donc thoriquement requispar kilogramme de matire dgrade.

Loxydation est incomplte puisque lazote demeure sous uneforme rduite. Dans ces conditions, lenthalpie de la raction Hpeut tre comprise entre 4 000 et 5 000 kcal/kgMV dgrad, soitenviron 3 000 3 200 kcal/kg dO2 transfr.

Nota : matires volatiles (MV).

La fonction dhyginisation/pasteurisation des boues est obtenueen assurant la masse de boue traiter un traitement dau moins30 minutes 65 oC (ou 20 minutes 70 oC ; mais le taux de crois-sance de la flore thermophile est optimal 65 oC, puis nul au-delde 70 oC). La cuve daration tant proche du type parfaitementagit, une alimentation et un soutirage en continu occasionneraientun by-pass dune partie de la boue frache. Aussi procde-t-on une alimentation et un soutirage discontinu de louvrage via unchangeur boues/boues.

Le ractif de Fenton, solution de chlorure ferrique et deperoxyde dhydrogne peut tre utilis en stabilisation arobiethermophile. De nombreuses odeurs sont neutralises ainsi quunepartie plus importante de la flore.

Lindice dodeur, aprs 2 jours 50-55 oC, est ainsi rduit de 80 98 %, en considrant un taux de traitement de 10 kg/tMS.

En termes de nuisances olfactives, les conditions prcdentespermettent donc de produire une boue partiellement stabilise,cest--dire nuisance rduite, mme si la dgradation des MV estinfrieure ce quelle est aprs 5 6 jours.

Labattement des germes pathognes dpend, pour chaquegroupe considr, du temps de sjour et de la temprature(tableau 5).

3.2 Procd de rduction des boues Procd Biothelys (OTV)

Le procd Biothelys (figures 6 et 7) est un procd de traitementdes boues dpuration, dorigine municipale ou industrielle, visant rduire la quantit de boues vacuer. Il consiste en une hydro-lyse thermique de boues dshydrates ( environ 16 % de siccit),suivie dune digestion anarobie msophile appele turbo-digestion . Ltape dhydrolyse thermique, ralise en milieuliquide une temprature de 150-165 oC et sous pression de vapeursaturante (8 9 bar), permet de fluidiser les boues et damliorerleur biodgradabilit. Les boues hydrolyses sont ensuite envoyesvers le turbo-digesteur faible temps de sjour (moins de 15 jours), forte charge massique, et de ce fait avec un dimensionnementtrs avantageux. Le procd Biothelys permet ainsi de rduiresignificativement la quantit de boues vacuer tout en amliorantleur qualit (boues stabilises sans chaux et hyginises) et en pro-duisant de lnergie verte via le biogaz du digesteur.

Procds Biolysis (Degrmont)Le procd Biolysis O est un procd de rduction des boues

impliquant de lozone dans un racteur aliment par une proportionde boues actives prleve dans le bassin biologique. La liqueurmixte ozone est ensuite recycle dans le bassin biologique(figure 8). Leffet de lozone est de stresser le matriel cellulaire dela biomasse, dtruisant ainsi une partie de la masse bactrienne etinhibant la reproduction biologique de la seconde partie.

5 Principe de fonctionnement du stabilisateur arobie phile (SAT) en prdigestion

bleau 5 Exemple de rduction des germes hognes par stabilisation arobie thermophile

de micro-anismes

Stabilisation 6 jours 55 oC

entre(germes/mL)

sortie(germes/mL)

rduction(dcimale Z)

obactries 6,4106 440 104,2

tocoques x 0,410

6 230 103,4

coliformes 370106 31106 101,1

ies

rateur

1

changeurdiscontinu

4

3 6

Pompe derecirculation

changeurdappoint

Venturidaration

Cuve areT = 65 C

Dispositifdaration

Casse mousse

Air vici

2

5 Vers digestion

Pomperemplissage/vidange

5 7 2 2 2 2 3

C H O N O 5 CO H O NH [ ]5 7 2 2 2 2 3+ + + +5 2 H22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour



_____________________________________________________________________________________________________________ TRAITEMENT DES BOUES

Le procd Biolysis Ebiologique du bassin deenvoye dans un racteLes enzymes sont relargtoute reproduction ou croverse un changeur therecircule vers le bassenzymatique nest ajout

Procd INOS (OTV)Le procd INOS (fig

une seule tape la dsh

Figure 6 Principe de fon

Concentra

Bassinbiologique

Clarif.

Figure 8 Principe de fon

Eau brute(en entre)

PrtraitementToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 7

ure 9) est une technologie combinant enydratation par filtre-presse et le schage

passer les boues de ltat liquide un tat physique tel quecelles-ci soient au moins pelletables.

ctionnement du procd Biolysis

Traitement biologique

Traitement des boues

Biolysis

DcanteurEau traite consiste prlever une partie de la masse boues actives, qui est alors paissie puisur enzymatique thermophile (50 60 oC).ues par les bactries, ce qui inhibe alorsissance. La boue chauffe et dgrade tra-rmique (rcupration dnergie) puis est

in biologique. Aucune source extrieuree dans la filire de traitement des boues.

thermique des boues. Son cycle de fonctionnement dbute par unephase de filtration qui transforme les boues en gteau sous leffetdune compression mcanique entre les plateaux du filtre-presse.Puis la mise sous vide des chambres de filtration combine unerecirculation deau chaude (85 oC) permet le schage des gteaux basse temprature.

La siccit finale de 30 90 % est choisie suivant les conditionsde fonctionnement.

3.3 Dshydratation des boues

3.3.1 Dshydratation mcanique et naturelle

La dshydratation est une tape du traitement des boues faisant

ctionnement du procd Biothelys

Cognration

Dshydratation

vacuationdes boues

tion

Gnrateur vapeur

Biogaz

BiothelysD

Eau

Turbodigesteur

Hydrolysethermique

Figure 7 Racteur du procd Biothelys


TRAITEMENT DES BOUES ____________________________________________________________________________________________________________

C 5 2

Les peuvenpremi

La drsum

Les traitemment,

3.3.1.

Le fplateau(urbain

En emises biologou aux

Figure

Eau

Boues

Tableau 6 Procds de dshydratation des boues

Procd Type Conditionnement Boue entre

C

Siccit

Boue

Odeu

Bruit

Main

Comp

Inves

Cons

Fiabi

Alasclima

+++ :Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 8

aux contraintes de cots, de main duvre, etc. (tableau 7).

1 Filtres plateaux

iltre plateaux (figure 10), encore appel filtre-presse x , permet la dshydratation de tout type de boueses, deau potable, industrielles) pralablement paissies.

aux uses, les filires de traitement deau actuellementen place le destine surtout la dshydratation des bouesiques en eaux brutes (faibles charges et aration prolonge) boues digres.

centrifuge.

3.3.1.2 Filtres plateaux membranes (figure 11)

Cest un perfectionnement du filtre-presse. Il permet une miseen pression terminale (en fin de cycle) au moyen deau ou dairsous pression inject dans une poche en membrane caoutchoute(lastomre) afin dviter leffet ngatif du dbit de fuite sur lesflocs en fin de monte en pression. Cette disposition autorise ungain de siccit de lordre de 4 6 points par rapport au filtre pla-teaux conventionnel ou un accroissement de la productivit denvi-ron 40 % par raccourcissement du temps de filtration.

Tableau 7 Critres de choix

ritresProcds

Centrifugation Filtre bandes Filtre plateaux Lit de schage Lagune Lit de roseaux

leve ++ + +++ + + +

structure +++ +++ ++

rs +++ + + +

+ ++ ++ +++ +++ +++

duvre +++ + + +++ +++ +

acit +++ ++ + +

tissement + ++ + ++ +++ +

ommables + + ++ +++ +++ +++

lit ++ ++ ++ +++ +++ ++

tiques+++ +++ +++

trs favorable ++ : favorable + : neutre : dfavorableboues en entre sont ltat liquide, ce qui signifie quellest tre prises soit en sortie de dcanteurs, soit aprs unere tape dpaississement (cas le plus frquent).

shydratation peut tre effectue par diffrents moyens,s dans le tableau 6.

critres de choix dune technologie sont lis aux objectifs deent, la valorisation des boues, au terrain, lenvironne-

Il est mettre en concurrence avec les autres techniques de ds-hydratation mcanique que sont le filtre bandes et la dcanteuse

9 Principe de fonctionnement du procd INOS (OTV)

Filtre-pressechaude

Vide

Filtrat

Dbtissage des gteaux Pompede

recirculation

Dcanteuse centrifuge mcanique polymre

paissie,parfois brute

Filtre bandes mcaniquepolymre,parfois chaux, voire sciure

paissie

Filtre plateaux mcanique

minral (chaux +coagulant)ou polymre

gnrale-ment paissie

Vis presseuse mcanique polymre paissie

Lit de schage naturelleaucun,parfoispolymre


Lagunede schage naturelle

aucun,parfoispolymre


Lit de roseaux naturelle aucun brute

Dshydratation solaire solaire aucun paissie22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour




Types de conditionnem conditionnement mi

(chlorure ou sulfate fertrs leves et une stabiltype est alors lpandage

conditionnement orgdun coagulant. Ce conden cas dincinration, mtion agricole, si celle-ci nde stabilisation et de tex

conditionnement theen boues digres. Il per

3.3.1.3 Lits de schag

Cest une technique apou digres (figure 12). mire approche :

Structure dune aire d cellules de 8 20 m

moins 4 cellules sont premplissage/schage :

Figure 10 Atelier de filt(Welders Filtration Technolo

Figure 11 Filtre platea(Welders Filtration Technolo

boues daration prolo

boues digres primair

boues digres mixtesToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 9

ent

nral base de chaux et dun coagulantrique) permettant datteindre des siccitsisation chimique de la boue. La dvolution agricole, voire la dcharge de classe II ;anique au polymre, aprs ajout ventuelitionnement est retenir imprativementais il ninterdit pas pour autant la dvolu-impose pas un chaulage pour des raisonsture ;rmique, utilis sur de grosses installationsmet de dpasser 50 % de siccit.

e

plicable des boues daration prolongeSous nos latitudes, nous comptons en pre-

e schage

environ : bicouche sable + gravillons. Aurvoir afin de fonctionner en 2 phases de

sable ( renouveler) : granulomtrie de 0,3 1 mm ; 5 10 cmde hauteur ;

graviers : granulomtrie de 5 25 mm ; 30 40 cm de hauteur ; drains : en plastique ou en brique, de diamtre > 80 mm et

espacs de 2,5 m. pente .

La figure 13 donne un exemple dimplantation ajuster en fonc-tion des conditions gophysiques (rsistance lcrasement desengins de manutention...).

Le dimensionnement doit prendre en compte : le climat : le bilan hydrique, gal la diffrence entre lvapo-

ration naturelle dun plan deau et les prcipitations calcules surlanne ;

la siccit des boues en entre : plus celle-ci est leve,meilleures sont les performances (tableau 8).

3.3.1.4 Lagunes de schage

Le principe nest pas fondamentalement diffrent du lit deschage, sauf quil ny a pas dtape de percolation. En revanche,compte tenu des temps de sjour trs importants, il est intressantdvacuer par surverse la phase clarifie, notamment si les bouesnont pas subi dtape pralable dpaississement. En outre, la

ration plateauxgy)

ux membranesgy)

nge 5 10 m2/habitant

es 10 15 m2/habitant

7 10 m2/habitant

Figure 12 Lit de schage

Figure 13 Coupe dun lit de schage (exemple)

Alimentation boue liquide

40 cm

TN

30 cm

10 cm

20 cm

10 cm

15 cm

Boue pandue

Sable 0,3 1 mm

Gravier 5 15 mm

Gravier 15 25 mm

pente > 1,5 %

100

Plaque anti affouillement

250 cm

Eau de drainage(vers tte step)

20 cm

, %15



C 5 2

profonsjournprofonreprise

Le d bil qu qu cha

Tableau 8 Critres de dimensionnement des lits de schage

Dure dun cycle Bilan hydrique Siccit initiale Siccit obtenue Charge applique

Oca

Conti

Mdi

Aride

Tropi

Figure

Couc

Couc

Gog

Couc

CommToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 10

deur de la boue est 3 4 fois plus importante et la bouee de 1 3 ans dans la lagune avant curage (figure 14). La

deur de boues en dbut de cycle est de 0,7 1,4 m ; la des eaux claires est effectue par goulotte perfore.

imensionnement est bas sur les paramtres suivants :an hydrique annuel prcipitation/vaporation ;alit du sol, afin de ne pas contaminer la nappe ;alit de la boue : prfrentiellement digre ;rges : en premire approximation, 35 40 kgDS/m2/an.

15 20 % en t pour un climat ouest europen.Nota : PE : population quivalent (par habitant).

Le Procd Rhizophyte (SAUR) est un procd de traitementdes boues issues des stations dpuration boue active. Il estbas sur le principe dune dshydratation sur lits de schageplants de macrophytes (roseaux).

Ces derniers appartiennent la famille des plantes rhizomes.Ils constituent un vritable rseau de drainage de leau, laquellesgoutte ainsi plus rapidement et plus compltement des boues.

Celles-ci se concentrent mieux une fois gouttes et se minra-lisent progressivement dans le temps grce la double action delair (maintien de conditions arobies) et des bactries (fortedensit au voisinage des racines).

Lalimentation des lits en boues fraches se fait directement parpompage du bassin daration de la station dpuration selon unefrquence adapte.

Les rhizomes progressent dans la boue au fur et mesure queson niveau slve (figure 15).

Pour le bon fonctionnement des lits, des cycles alternant despriodes dalimentation et de repos sont pratiqus. Le dimension-nement des ouvrages est calcul sur la charge limitante hivernale.

14 Lagune de schage

Tableau 9 Compositions possibles des matriaux dun lit plant de roseaux

Couches dun lit plant de roseaux Solution conomique Solution intermdiaire

Solution techniquementoptimale

he suprieure sable fin + terreausur 10 cm

sable fin + terreausur 10 cm

sable fin + terreausur 10 cm

he intermdiaire gravillons 3/6 ou 6/10sur 15 20 cm

gravillons 6/10sur 10 cm

gravillons 6/10sur 10 cm

rille

he de fond gravier 20/40 paisseur 0,15 m dans lequel sont noysles drains de rcuprationde percolats

Hourdis bton, paisseur 12 cm espacs de 3 cm

Caillebotis bton fentesde 2 cm poss sur plots,paisseur 15 cm

entaire peu favorable loxygnation du fond

Solution recommandepar MSE. Trs bonne aration3.3.1.5 Lits plants de roseaux

Les boues sont prleves directement du bassin daration etsont envoyes sur un ouvrage plant de roseaux (cf. tableau 9).

Dimensionnement : charge applique : 50 kgDS/m2/an (4 PE/m2) ; cycle de 28 jours : 7 jours dalimentation et 21 jours de repos

avec 4 bassins ; siccit obtenue sur cycle de 4 semaines : 10 15 % en hiver et

Climat (semaine) annuel(mm) (%) (%) (kgDS/m2/an)

nique 8 10 300 800 3 4 12 15 25

nental 8 10 800 1 500 3 4 20 25 50

terranen 8 10 1 500 2 000 3 4 30 40 80

8 10 2 000 2 500 3 4 50 55 160

cal humide 1 3 < 0 3 4 20 25 6022/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour




Les roseaux dont la palautomne restent en pconservent une activitpendant plusieurs anne

3.3.1.6 Dshydratatio

Sous leffet du rayonnmatis de retournementcue de la serre par un f

Ltape de fermentatiodes boues, acclre le pdgage par la raction sente dans les boues (fig

leur arrive dans la ses sous forme dandaide renouveler la surface

Pour une surface de segulaires offre une surfaccas dun lit de boues, dooutre, le stockage dune

Les ractions qui se dthermiques. On observe(50 60 oC) qui permet d

Le procd Solia (OTet lhyginisation des boment automatis Soliamacclre lvaporation (firpond aux exigences eu

Le procd Hliantisdes boues dpuration j80 % en fonction des bes

Dautres procds coSRT (Huber Technology)guent par leur mode de de lair. Seul le procd

Figure 15 Procd Rhiz

Figure 16 Boues aprs dToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 11

rtie arienne se dveloppe du printemps lace lhiver pendant lequel les racines suffisante. Le procd a t prouvs sur diffrents sites.

n par schage solaire

ement solaire et grce un systme auto- des boues, leau est vapore puis va-ort courant dair.

n, favorise par le retournement rgulierrocessus dvaporation grce lnergiedoxydation de la matire organique pr-ure 16).

serre, les boues dshydrates sont dispo-ns qui sont retourns priodiquement afin dchange et de les arer.

rre quivalente, la forme en andains trian-e dchange plus importante que dans le un schage plus rapide. Elle permet, enquantit de boues plus importante.

roulent pendant la fermentation sont exo- une monte en temprature importantehyginiser les boues tout en les schant.

V) utilise lnergie solaire pour le schageues dpuration. Son systme de retourne-

ix favorise ltape de fermentation etgure 17). La qualit des boues rcupresropennes.

(Degrmont) assure un schage solaireusqu une siccit ajustable entre 45 % etoins (figure 18).

mme Ecodryer (Thermosystem) et KULT sont proposs sur le march et se distin-retournement de la boue et du traitement KULT SRT propose une pompe chaleur

comme source dnergie. La source chaude est leffluent de lastation dpuration.

3.3.2 Dshydratation thermique

Le schage thermique

Actuellement, les deux applications suivantes peuvent tre rete-nues, selon la siccit vise en sortie en de ou au-del de ltatpteux collant de la boue, compris grossirement entre 50 et 60 %de siccit :

le schage partiel destin remonter la siccit de la boue une valeur acceptable en vue de son autocombustibilit dans unincinrateur boue du type Pyrofluid, soit couramment 35 %environ (45 % maximum) ;

le schage pouss une siccit gnralement suprieure 90 %, ou au moins 65 %, afin de stocker puis dvacuer de laboue sous un volume minimum en vue de son utilisation agricoleou de son incinration dporte dans un four ordures mna-gres, voire un four ciment (la cendre issue de la boue schejoue alors le rle dun filler).

La dvolution agricole ncessite une siccit suprieure 90 % afinde disposer dune boue non fermentescible et stockable en silo horsdes priodes dpandage. Pour des raisons de manutention, cetteboue sche doit en outre tre prsente sous forme de granulscylindriques ou sphriques.

Lintroduction dune boue sche dans un four ordures mna-gres peut se faire soit dans la fosse, soit dans la trmie. Dans cedernier cas, une siccit de 65 %, proche de celle des ordures mna-gres, est optimale.

ophyte

shydratation solaire

Figure 17 Procd Solia

Figure 18 Procd Hliantis

Le schage est une opration unitaire du traitement desboues consistant vaporer de leau libre et lie. Cette opra-tion vient obligatoirement aprs une tape de dshydratation.



C 5 2

Le pves :

ununiquemouillcommhumid

unla bouboues limitesleve

Concmanir

viade lairalors d

paboue. flux sfluide huile...saire ptielles

Figure

Figure

(Air f

(Vers

Boue dshydrateToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 12

hnomne dvaporation procde en deux tapes successi-

premier rgime dit superficiel , concernant leau librement, pendant lequel la boue prsente une surface

e. Vis--vis de la phase gazeuse, cette surface se comportee un plan deau et demeure donc la temprature de bulbee de lair de schage ; deuxime rgime en fin de schage pendant lequel leau dee doit migrer des profondeurs ou des cavits internes desvers la surface de contact. La vitesse dvaporation est alors par la vitesse de migration. Localement, la temprature peutr et conduire un dbut de combustion sche de la boue.

rtement, la chaleur fournie peut tre transmise de deuxes : un fluide gazeux caloporteur en contact avec la boue, soit ou un mlange dair et de fumes de combustion. On parlee schage direct, ou encore de schage flux mlang ;r conduction travers une paroi chauffe en contact avec laIl sagit alors de schage indirect, ou encore de schage par. La paroi est chauffe soit lectriquement, soit par uncaloporteur, vapeur ou liquide thermique (eau pressurise,). Une ventilation dair dans le scheur est toutefois nces-our permettre de maintenir le gradient de pressions par-

P une valeur satisfaisante.

Scheurs directsLa boue scher est entrane dans un courant de gaz chaud

(figures 19 et 20). La boue se dplace dans un tambour rotatifprincipalement ltat fluidis, ou du moins finement divis. Aussiest-il ncessaire dintroduire la boue dans le tambour sous uneforme dj divise, ce qui ncessite de recycler une partie de laboue sche. Corrlativement, cette boue ne peut sortir que dansun tat de siccit pouss (schage pouss), un degr moindre deschage tant obtenu par remlange avec de la boue dshydrate.

Le gaz caloporteur est gnralement constitu de fumes de com-bustion provenant dun brleur install immdiatement en amontdu tambour. Une partie du gaz vici est remlange ces fumesafin damliorer le bilan thermique et de limiter le flux de compossmalodorants traiter. Il est galement possible de passer de lairsur un changeur, notamment si on dsire minimiser la formationde NOx , moyennant une surconsommation de + 10 %.

Scheurs indirectsCes scheurs comportent classiquement un stator constitu dun

ft cylindrique, fixe et horizontal, muni de racleurs et un rotorcomportant des palettes agitatrices. Le fluide caloporteur circulegnralement dans larbre du rotor et ventuellement dans unedouble enveloppe du stator.

Les conditions de fonctionnement dun scheur indirect sont apriori moins favorables que dans le cas prcdent. En effet, laboue arrive en masse dans le scheur et la phase gazeuse est faible temprature et peu vloce. La prsence des racleurs et despalettes permet de faire avancer la boue et de la retourner afin demaintenir le rgime superficiel dvaporation et damliorer ainsile transfert, la boue prsentant en permanence une surfacehumide. En outre, un ventilateur de tirage entrane les buesdgages vers leur traitement. Des oues daration permettentlentre dune petite quantit dair (figure 21).

Le fluide caloporteur peut tre de la vapeur ou un liquide ther-mique. En cas de couplage avec un four Pyrofluid, il est avan-tageux dutiliser de leau pressurise rcuprant les calories desfumes au niveau de lconomiseur. Ceci permet lconomie dunechaudire mais le coefficient global dchange dans le scheurtant un peu moins bon que dans le cas de lutilisation de vapeur,la taille du scheur doit tre un peu plus importante.

19 Scheur thermique basse temprature Bioco

20 Principe dun scheur direct

Boue dshydrate

rais) (Combustible)

Recyclage de la boue scheMlangeur

Tambour de schage

Condenseur

Sparateur

Boue sche

Condensats

Gaz vici (incondensable)

(Brleur)

Gazcaloporteur

traitement de lair)

Figure 21 Principe dun scheur indirect

Air dentranement

Recyclage ventuel de la boue sche

Condenseur

Sparateur

Boue sche

Condensats

Incondensables

Fluide caloporteur

(Vers traitement de l'air)

Mlangeur

Buesplus fines22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour




Les critres de choix dnombreux paramtres dont quelques-uns sont prsents sur letableau 10.

3.4 Oxydation pLoxydation par voie h

ment des boues dpurapermettant lvacuation de carbone organique topar la station dpuratio(par injection doxygne)temprature (environ 25(figures 22, 23 et 24). loxydation de la matirCO2 , H2O et CO gazeux

gradables (acide actique, NH4). Aucun apport nergtique nestncessaire puisque le systme est autothermique. Le rsidu pro-duit, appel technosable , et trs facilement dshydratable parfiltre-presse (siccit suprieure 60 %) et valorisable, notamment

mature et affin obtenu est, en outre, un produit valorisable.

Tableau 10 Critres de choix dune technologie

Critre Scheurs directs Scheurs indirects

Rendementnergtique

Abrasion

Traitementdes odeurs i

Granulation

Scurit

Maintenanceprventiveet main duvre

Cotsdinvestissement

Hyginisation

Table

Procd

ATHOS (OTV)

GRANIT(Granit Technology)

ZIMPRO(US Filter)

WETOX

VER TECH(Apeldoorn)

LOPROX(Bertram)

MINERALIS(Degrmont)Toute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I. C 5 221 13

ar voie humide (OVH)umide (OVH) est une technologie de traite-tion, dorigine municipale ou industrielle,dun rsidu minral inerte (moins de 5 %tal) en lieu et place des boues produites

n. Ce procd consiste en une oxydation en milieu aqueux (sous 50-55 bar) et sous0 oC) de boues paissies (40 80 g MS/L)Ce milieu hautement ractionnel favorisee organique contenue dans les boues enet en composs aqueux facilement biod-

Tout type de boue peut tre utilis, en particulier les bouesdaration prolonge, mais il est vident quil trouvera une applica-tion de choix en la prsence de boues mal stabilises, peu aptes un pandage direct. linverse, il est peu intressant de composterdes boues digres, dont la biodgradabilit est moindre et lateneur en azote rduite. De mme, le chaulage des boues avantcompostage est dconseill, du moins aux taux retenus pour lastabilisation (> 30 % CAO/MS). En effet, cette opration entraneune carence en azote par dgagement dammoniac, et provoqueventuellement une lvation du pH qui peut tre inhibitrice.

La siccit de la boue dshydrate sera comprise prfrentielle-ment entre 15 et 30 %. noter que la dcomposition de substan-ces organiques temprature leve est toutefois susceptible degnrer des nuisances olfactives.

au 11 Comparaison de divers procds doxydation par voie humide

Temprature (oC)

Pression(bar)

Tempsde rtention

(min)

Applications Catalyseur Racteur

250 54 60 municipale Cu2+ colonne

250 320 100 35 40 industrielle municipale

non colonne

280 325 200 30 280 industrielle municipale

non colonne

250 40 non cuve

175 280 100 industrielle municipale

non

150 200 20 60 industrielle Fe3+ colonne

240 100 60 municipale oui colonneune technologie sont tudis partir de

en soubassements routiers.

Cette technologie sadapte bien aux boues urbaines flottes,gouttes ou filtres dont la charge organique est de lordre de 40 80 g/L et la teneur en matire sche de lordre de 5 %. En prati-que, on vapore seulement 10 20 % de leau, do un bilan ner-gtique beaucoup plus favorable que lincinration ou le schage.De plus, le volume des gaz traiter est beaucoup plus faible (pro-cd confin).

Divers procds doxydation par voie humide existent ; quatredentre eux sont dfinis dans le tableau 11.

3.5 Compostage des boues

Le compost est dfini comme un amendement organiquecomprenant des combinaisons carbones dorigine vgtale, ce quiexclut selon cette dfinition un autocompost de boues seules.

Le compostage des boues (figure 25) ou dautres dchets orga-niques de siccit voisine se fait uniquement par voie arobie et com-porte, conformment la lgislation, une phase thermophiledtruisant les germes pathognes et vaporant une grande quantitdeau. Cest donc un procd assurant la fois la stabilisation etlhyginisation de la boue, mais galement le schage. Le compost

kcal/kg deau kcal/kg deau

faible moyenne importante

volumesmportants traiter

volumes faibles traiter

intgre granuleuse rajouter

risquede dflagration

risque dincendie

ncessaire ncessaire

plus avantageux pour des grandes

capacits

plus avantageux pour des petites

capacits

trs bonne risques de courts- circuits

650 1000 650 1000



C 5 2

Quecompo

undans u

un

Figure

Figure

Liqui

Bouespaissies

Pompehaute-

pression

RchauffeurRacteurd'oxydation

Traitementdes gaz

Oxygne

MilieuMilieuractionnelactionnel

Milieuractionnel

Versatmosphre

SortierefroiprimaToute reproduction sans autorisation du Centre franais dexploitation du droit de copieest strictement interdite. Editions T.I.21 14

lle que soit la technologie retenue, le compostage des bouesrte :e phase de mlange de la boue pteuse avec un coproduitne proportion telle que la bioraction puisse dmarrer ;e phase de dgradation arobie rapide par ventilation ;

une phase de maturation lente ; une phase daffinage du produit fini.

Le principe de base consiste arer un mlange pralablementconstitu de boues fraches, dun coproduit et ventuellement decompost recycl, puis laisser voluer le compost pendant plu-sieurs semaines. Le coproduit lui-mme peut tre en partie issudun recyclage interne par criblage sur trommel. Une aire de stoc-kage de la boue en amont est gnralement prvoir. En effet, lecompostage est un procd fonctionnant en discontinu qui requiertde la main duvre pour les diffrentes oprations de mlange etde convoyage.

Le produit obtenu est sch, stabilis et hyginis (par la temp-rature, la consommation des lments nutritifs et la productiondantibiotique par la flore fongique), rpondant ainsi aux exigencesles plus actuelles en matire de traitement de boues.

Limage du compost est celui dun produit rural puisque le pro-cd est du type agricole, et non pas industriel. De ce fait, les nui-sances sont essentiellement limites aux nuisances sonores desmachines agricoles utilises.

Une unit bien dimensionne est susceptible de traiter desboues et des coproduits de diffrentes origines, ce qui en fait unprocd polyvalent et adaptable. Enfin, la consommation nerg-tique est trs faible.

22 Principe du procd ATHOS

23 Bilan des tempratures sur le procd ATHOS (OTV)

Dshydratation

Technosable

Solide

de

Pompe

Refroidisseur

Dcanteur

3 bar 110 C

110 C

110 C

110 C

45 C

45 C

Surverse

Souverse

Sortie EI

Sortie EI

Entre EI

Entre EI

LCV

bouesdisseurire

Versdshydratation

Vers cuve alimentationAthos

Figure 24 volution de la qualit de la boue traite

Figure 25 Compostage des boues22/09/2008Madame, MonsieurDossier dlivr pour

1. Problmatique des boues2. Principales voies de traitement3. Prsentation des procds de traitement3.1 Stabilisation des boues3.1.1 Stabilisation la chaux3.1.2 Stabilisation des boues aux nitrites (Procd SAPHYR, OTV)3.1.3 Stabilisation arobie thermophile

3.2 Procd de rduction des boues3.3 Dshydratation des boues3.3.1 Dshydratation mcanique et naturelle3.3.2 Dshydratation thermique

3.4 Oxydation par voie humide (OVH)3.5 Compostage des boues

Documents

l'hydrolique de la