les destinations finales des boues

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les destinations finales

Il existe trois principales destinations pour les boues de station d’épuration :

  • le recyclage : principalement en agriculture, avec ou sans complémentation, mais aussi en réhabilitation de terrains dégradés (carrières, remblais routiers, revégétalisation de décharges…), en sylviculture, en paysagisme urbain. Le recyclage permet de réintégrer, via le sol, les principaux éléments constitutifs de la boue (carbone, azote, phosphore) dans les grands cycles géochimiques, en utilisant leur pouvoir fertilisant ;
  • l’élimination ou destruction de la MO avec revalorisation énergétique par des procédés thermiques (incinération dédiée ou co-incinération, pyrolyse/gazéification, oxydation par voie humide, voir traitement des boues déshydratées) : on cherche à oxyder le plus complètement et le plus économiquement possible la matière organique cons­titutive de la boue pour ne récupérer qu’un résidu minéral ultime. Ce dernier pourra, selon les réglemen­tations en vigueur, être valorisé en génie des matériaux ou être mis en décharge avec ou sans obligation d’inertage selon les résultats de tests de lixiviation ;
  • la mise en décharge : aussi appelée en France « centre d’enfouissement technique » (CET) ou plus récemment, « centre de stockage de déchets » (CSD). Les décharges en Europe sont de trois types : de classe 1 pour les déchets dangereux (ou « industriels spéciaux »), de classe 2 pour les déchets ménagers et assimilés et de classe 3 pour les déchets inertes.

les contraintes de traitements liés à la destination finale

pour le recyclage

  • l’épandage des boues déshydratées non stabilisées ne sera plus possible ; un traitement de stabilisation (digestion, chaulage, compostage, séchage poussé) est obligatoire ;
  • l’hygiénisation des boues, bien que non obligatoire pour l’instant en France, est de plus en plus deman­dée pour des raisons sanitaires (États-Unis, Royaume Uni). Se référer, pour plus de détails, aux réglementations de l’aspect hygiénisation ;
  • d’importantes et coûteuses capacités de stockage sont à prévoir, d’une durée de 6 à 9 mois selon les cas, voire plus, avec une gestion par lots pour assurer la traçabilité. Ce point justifie économiquement les procédés qui permettent de réduire les tonnages de boues à stocker, tels que Biolysis, le séchage et/ou de bien les stabiliser par exemple par compostage ;
  • le recyclage sera favorisé en cas d’évacuation de la station d’une boue structurée (éviter les filières pro­duisant des boues pâteuses et collantes) ;
  • enfin, il faut veiller à concevoir une filière de déshydratation et de traitement des boues qui permette une voie de secours, si l’épandage n’est plus possible (mise en décharge, incinération…).

élimination des boues

Les procédés d’élimination des bouespar destruction thermique (incinération, OVH, pyrolyse) ont ten­dance à se développer du fait des contraintes réglementaires grandissantes, de l’acceptabilité sociale médiocre du recyclage et donc du manque de visibilité à moyen-long terme de la filière recyclage.

Dans tous les cas, il faudra respecter la réglementation sur les traitements des fumées, qui tend à s’har­moniser en Europe (voir traitement des boues déshydratées).

En ce qui concerne l’incinération dédiée, on cherchera à obtenir la meilleure siccité possible en déshydra­tation mécanique (en essayant de diminuer fortement le conditionnement minéral) afin de réduire ou de supprimer la consommation de combustible d’appoint et le débit de fumées à traiter. Le choix de cette filière doit guider également les choix concernant la filière eau afin d’obtenir, si possible, des boues riches en MV et à forte siccité (PCI élevé).

mise en décharge

Les coûts de plus en plus élevés de mise en décharge des boues (60 à 90 euros par tonne en CET classe 2, 180 à 275 euros par tonne en CET classe 1) rendent cette destination de moins en moins compétitive. La réduction maximale des tonnages par des traitements appropriés (séchage, OVH, incinération…) devient une nécessité. En Europe, la directive 1999/31/EC du 26 avril 1999 décrit les stratégies nationales à mettre en place visant à planifier jusqu’en 2015 une réduction progressive de la mise en décharge des déchets muni­cipaux biodégradables comme les boues (déchets non ultimes).

La connaissance du contexte local et des contraintes réglementaires liées à chaque destination finale est un passage obligé pour une bonne conception d’une filière de traitement des boues : d’où les aperçus sur les principales législations européennes et celles des États-Unis encadrant ces destinations finales ci-après développées.

réglementation concernant les destinations finales

la réglementation relative à l’évacuation des boues des stations

(voir aussi les sites www.europa.eu pour accéder aux textes relatifs à la législation européenne et www.journal-officiel.gouv.fr pour ce qui concerne la législation française)

Les législations nationales traitent la problématique de l’évacuation des boues selon deux logiques :

  • une logique « boue = déchet » ;
  • une logique « boue = produit ».

L’approche « déchet » n’exclut pas la valorisation des boues (recyclage en agriculture, valorisation ther­mique) mais l’encadre fortement, avec toutefois des disparités parfois fortes selon les pays notamment sur les seuils limites de micropolluants :

  • en France l’approche « boue = produit » est réglementée au travers de l’homologation et de la normali­sation.

La loi du 13 juillet 1979 fixe trois critères à respecter pour l’homologation d’un produit destiné à être cédé à titre gratuit ou vendu comme matière fertilisante ou support de culture :

  • l’innocuité à l’égard de l’homme, des animaux et de l’environnement ;
  • l’efficacité agronomique ;
  • la constance de composition (stabilité, invariabilité, homogénéité).

C’est l’arrêté du 21 décembre 1998 (JO du 12 février 1999) qui décrit les démarches à suivre pour présenter un produit à l’homologation. À partir d’un dossier technique et administratif, le ministère de l’agriculture peut délivrer :

  • une homologation (si les trois critères sont remplis) ;
  • une autorisation provisoire de vente (APV) ou d’importation (API),

ou décider soit de maintenir le dossier en étude, soit de refuser son homologation.

Le ministère de l’agriculture a diffusé en décembre 1998 un guide spécifiant les démarches particulières à mener en vue du dépôt d’une demande d’homologation. À fin 2003, peu de dossiers ont abouti à une homo­logation ou à une APV : parmi ceux-ci, citons les cas des boues résiduaires de la Ville de St Brieuc (boues digérées issues d’un sécheur Naratherm, vendues sous l’appellation Ferti’Armor), et de deux installations de compostage de boues réalisées par SUEZ à Castelnaudary et à la papeterie Clairefontaine dans les Vosges.

La valorisation de la boue et de ses dérivés en tant que matière fertilisante peut s’effectuer selon deux autres voies si :

  • la boue est conforme à une norme rendue d’application obligatoire (voir ci-dessous norme NFU 44 095) ;
  • la boue fait l’objet d’un plan d’épandage au titre de la loi sur l’eau ou de la loi sur les installations clas­sées (voir ci-dessous le décret de décembre 1997 et l’arrêté de janvier 1998 associé).
  • au niveau européen, la gestion des déchets dans leur ensemble et des boues résiduaires en particulier se développe selon deux approches :
    • une approche « sol » : il faut à la fois préserver les sols dans leur globalité en prenant en compte leurs besoins en matières organiques mais aussi en limitant les apports de micro polluants ;
    • une approche « valorisation des déchets organiques » avec deux projets de directives en préparation (projet de directive « compost et épandage de boues » et « biodéchets et épandage de boues »). Dans le premier de ces projets il est prévu de définir 3 classes de compost suivant leurs caractéristiques mais avec des restrictions d’usages suivant la classe.
  • la réglementation américaine prône, elle, la valorisation agricole des boues (« biosolids ») en tant que matières potentiellement fertilisantes et en tant que produit pouvant être vendu comme tout autre engrais chimique. La réglementation EPA (40 CFR-Part 503) classe ainsi les boues selon deux catégories : les boues de classe A avec peu de contraintes au niveau de l’épandage agricole et les boues de classe B de qualités moindres avec des restrictions d’usages plus drastiques.(voir hygiénisation des boues)
  • principaux textes communautaires et français relatifs à la gestion des déchets et des boues

les directives européennes

  • Directive 75/442/CEE du 15 juillet 1975 relative aux déchets.(obligation et responsabilité du producteur et du détenteur de déchets, obligation d’information, sanctions si non respect de ces obligations).
  • Directive 86/278/CEE du 12 juin 1986 (actuellement en cours de révision) relative à la protection de l’envi­ronnement et notamment des sols lors de l’utilisation des boues d’épuration en agriculture, modifiée par la
  • Directive 91/692/CEE du 23 décembre 1991 visant à la standardisation et à la rationalisation des rapports relatifs à la mise en œuvre de certaines directives concernant l’environnement.
  • Directive 91/271/CEE du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux résiduaires urbaines.
  • Directive 91/676/CEE du 12 décembre 1991 relative à la protection des eaux contre la pollution par les nitrates à partir de sources agricoles.
  • Directive 91/689/CEE du 12 décembre 1991, relative aux déchets dangereux
  • Liste communautaire de déchets (Décret n° 2000/532/CE du 3 mai 2000) : liste des déchets établie en application de la Directive 75/442/CEE relative aux déchets et de la Directive 91/689/CEE relative aux déchets dangereux. Les boues sont classées sous la rubrique 19 concernant les « déchets en provenance d’installations de traitement des déchets, des stations d’épuration des eaux usées hors site et de l’indus­trie de l’eau ».

les directives européennes concernant les décharges

  • Directive 1999/31/EC du Conseil du 26 avril 1999 ; 3 catégories de décharges : pour déchets dangereux/ non dangereux/inertes.

Remarque : la loi française sur la mise en décharge des déchets de juillet 1992 pouvait être interprétée comme une interdiction de mise en décharge des boues à partir de juillet 2002. Cette interprétation a été démentie par le ministère de l’environnement, elle provenait d’un malentendu sur le terme de déchets ulti­mes. La directive ci-dessus n’interdit pas la mise en décharge mais fixe un plan de réduction des quantités de déchets biodégradables acceptés en décharge à l’horizon 2015, d’autres pays, comme l’Allemagne, par­lent d’interdire la mise en décharge à l’horizon 2005.

les directives européennes concernant l’incinération

Directive 2000/76/EC du 4 décembre 2000.

la réglementation française

  • a. Textes relatifs aux ICPE (Installations classées pour la protection de l’environnement)

Loi n° 76-663 du 19 juillet 1976 sur les ICPE, cette loi est applicable aux installations productrices de déchets et aux installations d’élimination des déchets qui sont elles-mêmes ICPE.

  • b. Textes relatifs à la mise en décharge

La législation relative à la mise en décharge des déchets distingue :

  • les déchets industriels spéciaux ou DIS (classés et identifiés par le décret du 15 mai 1997, qui devra pro­chainement tenir compte du nouveau catalogue européen des déchets paru en janvier 2001) destinés aux décharges de classe 1 et parmi ceux-ci :
    • les résidus d’incinération de déchets (cendres volantes, fines, déchets de traitements des fumées) ;
    • les boues issues de certaines eaux résiduaires industrielles ;
    • l’arrêté du 18 décembre 1992 corrigé par l’arrêté du 18 février 1994 réglemente la mise en décharge des DIS ;
  • les déchets ménagers et assimilés ou DMA destinés aux décharges de classe 2 (nom officiel CSDMA) : les boues d’eaux résiduaires urbaines sont considérées comme DMA, sauf concentrations en éléments toxiques élevées. L’arrêté du 9 septembre 1997 réglemente la mise en décharge de classe 2 ; cet arrêté a été modifié par l’arrêté du 31 décembre 2001 pour tenir compte de la Directive Européenne 1999/31/CE mais sans effet en ce qui concerne les boues d’eaux résiduaires urbaines ;
  • les déchets inertes stockés en décharge de classe 3.
  • c. Textes relatifs à l’incinération ou à la co-incinération

Transposition de la directive 2000/76/EC en droit français par les arrêtés du 20 septembre 2002 pour les déchets dangereux et non dangereux de l’incinération et co-incinération (voir aussi traitement des boues déshydratées).

  • d. Textes relatifs à la valorisation agricole des boues urbaines
  • décret n° 97-1133 du 8 décembre 1997 (JO du 10 décembre 1997) relatif à l’épandage des boues issues du traitement des eaux usées qui prévoit principalement que :
    • ces boues ont le caractère de déchets (article 2). L’épandage des boues entre dans le champs d’appli­cation de l’article 10 de la loi sur l’eau n° 92-3 du 3 janvier 1992 ; il est donc soumis à autorisation ou déclaration ;
    • ce décret ne vise pas les produits (voir homologation et normalisation, ci-avant) ;
    • les matières de curage des réseaux de collecte ne peuvent être épandues qu’après élimination des sables et des graisses ;
    • l’épandage des sables et des graisses est interdit ;
    • les matières de vidange issues de dispositifs non collectifs sont assimilées aux boues ;
    • avant épandage les boues doivent avoir subi un traitement (physique, biologique, chimique, thermi­que, de stockage de longue durée ou d’autres appropriés) diminuant leur caractère fermentescible et les risques sanitaires liés à leur utilisation ;
    • nécessité d’une étude préalable réalisée par le producteur pour vérifier l’aptitude du sol à recevoir la boue ;
    • règles d’entreposage en « bord de champ » tenant compte des périodes d’épandage et limitant les nuisances ;
    • prévision d’une solution de secours pour l’évacuation des boues ;
    • nécessité de tenir un registre sur la provenance et l’origine des boues épandues avec leurs caractéris­tiques, les dates d’épandage, les quantités par parcelles et les cultures pratiquées ;
    • les épandages de boues doivent être adaptés aux caractéristiques des sols et aux besoins nutritionnels des plantes ;
    • le producteur de boue doit remettre au préfet le programme prévisionnel d’épandage et un bilan agro­nomique annuel ;
    • l’épandage est interdit à certaines périodes de l’année et sur certains terrains sensibles ;
    • ce décret s’applique également à l’épandage sur parcelles boisées ou pour la revégétalisation, sous réserve de la sortie des arrêtés correspondants (non parus à ce jour) ;
  • arrêté du 8 janvier 1998 paru au JO du 31 janvier 1998 modifié par l’arrêté du 3 juin 1998 (JO du 30 juin 1998). L’objet de cet arrêté est de fixer les prescriptions techniques applicables aux épandages de boues sur les sols agricoles ; cet arrêté est pris en application du précédent décret du 8 décembre 1997. L’arrêté donne les définitions des boues solides, stabilisées et hygiénisées. Les teneurs limites en éléments traces (métalliques et organiques) sont précisées dans les tableaux 72 et 73. Pour les boues hygiénisées, l’arrêté fixe les teneurs maximales en certains micro-organismes (salmonelles, entérovirus et œufs d’helminthes viables) ; les contraintes d’épandage pour les boues hygiénisées sont allégées. L’arrêté fixe les distances d’épandage en fonction de la nature des activités à protéger. L’arrêté décrit les éléments de caractérisation de la valeur agronomique des boues, leurs fréquences d’analyse en fonction du tonnage à épandre, les méthodes d’échantillonnage des boues et des sols ;
éléments traces métalliquesImage sécurisée
Tableau 72. Valeurs limites des éléments traces métalliques
composés traces organiquesImage sécurisée
Tableau 73. Valeurs limites des composés traces organiques
  • arrêté du 2 février 1998 (articles 36 à 42) pris suivant la loi 76-663 du 19 juillet 1976 : cet arrêté fixe les modalités d’épandage des boues issues des ICPE. Obligation d’effectuer une étude d’impact, d’établir un plan d’épandage et de réaliser le suivi analytique des boues ;
  • arrêté de février 1998 (JO du 12 février 1998) : cet arrêté abroge l’application obligatoire de la norme NF U 44-041 de juillet 1985, relative aux matières fertilisantes et aux boues des ouvrages de traitement des eaux usées urbaines.
  • e. Normes françaises

Norme 44 – 095 : cette norme fixe les prescriptions à respecter en vue de mettre sur le marché des amen­dements organiques élaborés à partir de Matières d’intérêt agronomiques issues du traitement des eaux (MIATE) et donc les composts de boue qui présentent un intérêt pour la fertilisation des cultures, l’entretien ou l’amélioration des sols.

L’amendement organique est élaboré obligatoirement à partir d’un mélange de MIATE et de co-compo­sant de type matière végétale. Ce mélange doit ensuite subir une transformation de type aérobie (compos­tage) ou anaérobie suivie d’une transformation aérobie. Les graisses, sables, produits de curage ou refus de dégrillage ne peuvent être considérés comme des MIATE.

Elle s’inscrit dans le cadre des articles L. 255-1 à L. 255-11 du Code rural (remplaçant la loi n° 79-595 du 13 juillet 1979 relative à l’organisation du contrôle des matières fertilisantes et des supports de culture). Ces articles précisent les conditions de mise sur le marché des matières fertilisantes et des supports de culture, fondées sur l’efficacité et l’innocuité dans les conditions d’emploi. Cette norme a pour objet de fixer les dénominations, les définitions et spécifications, le marquage, les éléments de caractérisation des composts contenant des MIATE. La norme spécifie les caractéristiques du produit obtenu en matière de MO, MS et MO/N organique ainsi que les valeurs en N, P2O5 et K2O. L’innocuité du produit est respectée lorsque les valeurs limites en éléments traces métalliques, en composés traces organiques et en micro-organismes sont respectées.

La norme NFU 44 095 a été homologuée en mai 2002 et l’arrêté de mise en application obligatoire est paru en mars 2004.

réglementation relative à l’hygiénisation des boues

L’hygiénisation est le terme général désignant les opérations permettant de réduire à un niveau non dan­gereux la présence de tous les micro-organismes pathogènes se trouvant initialement dans les boues (France, arrêté du 8 janvier 1998 sur l’épandage des boues d’épuration, articles 12 et 16) ; ces agents patho­gènes appartiennent essentiellement aux organismes de types bactéries, virus, actinomycètes, protozoaires et helminthes.

Les différentes législations (locales, nationales, communautaires) sur l’utilisation des boues en vue d’un stockage ou d’une valorisation définissent les critères permettant d’atteindre les niveaux d’hygiénisation. Il serait fastidieux de rappeler ici pays par pays l’ensemble de ces critères. Il faut néanmoins citer les législa­tions qui servent de références dans ce domaine et notamment les réglementations américaines et françai­ses.

réglementation américaine (40 CFR – PART 503)

(voir site www.epa.gov)

Elle définit 2 classes de boues (biosolids A et B) devant en outre satisfaire à des critères dit de réduction d’attraction de vecteurs (animaux pouvant transporter des agents infectieux après un contact avec les boues ; parmi ces animaux on retrouve les moustiques, les mouches, les rongeurs…).

boues de classe A (tableau 74)

Elles ne connaissent pas de restriction quant à leur utilisation en agriculture et peuvent être vendues. Il est à noter que certaines des alternatives (5, 6) définissent des moyens à mettre en œuvre et non des résultats à atteindre.

Pour être dénommées « Boues de classe A » il faut respecter au moins l’une des six alternatives mais en respectant dans tous les cas les valeurs limites de coliformes fécaux et de salmonelles.

production des boues classe AImage sécurisée
Tableau 74. Liste des critères permettant de produire des boues de classe A
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Tableau 75. Liste des procédés PFRP réduisant fortement les germes pathogènes

boues de classe B (tableau 76)

Ces boues ne peuvent être ni commercialisées ni utilisées dans les lieux collectifs (jardins, pelouses…) ; le traitement appliqué à ce type de boue permet d’éliminer une partie des organismes pathogènes mais pas la totalité.

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Tableau 76. Liste des critères permettant de produire des boues de classe B
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Tableau 77. Liste des procédés PSRP réduisant significativement les germes pathogènes

réduction d’attraction de « vecteurs »

Onze moyens (alternatives) permettant de réduire le caractère attractif des boues pour ces animaux sont listés dans le tableau 78 (moyens nécessaires se cumulant à ceux des « alternatives » des tableaux 1 et 3).

attraction vecteurs par bouesImage sécurisée
Tableau 78. Procédés réduisant l'attraction de vecteurs par les boues

En complément, la réglementation EPA 40 CFR – Part 503 mentionne les méthodes d’analyses devant être utilisées ainsi que leur fréquence en fonction de la taille de la station.

Un point important à noter est la nécessité de mettre en œuvre les procédés, ayant reçu l’équivalence classe A ou B, de manière à ce que toute la masse de boue soit traitée : cela sous-entend de faire fonctionner les réacteurs en mode piston intégral ou de travailler par bâchée.

réglementations française et européenne

L’arrêté du 8 janvier 1998 n’interdit pas l’épandage de boues non hygiénisées mais en revanche impose des limitations d’usage aux boues résiduaires non hygiénisées (distances à respecter vis-à-vis d’habitations, de points d’eau, de cours d’eau, délais à respecter avant cultures maraîchères, pâturages des animaux…).

Cet arrêté a pris en compte les recommandations du Conseil supérieur d’hygiène public de France (CSHPF) ; il est comparé dans le tableau 79 aux impositions de la future directive européenne (si le projet est bien maintenu).

réglementations françaises - européennes hygiénisation bouesImage sécurisée
Tableau 79. Comparaison des réglementations françaises et européennes en matière d'hygiénisation des boues