filières générales du traitement des boues

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La figure 1 donne les principales étapes possibles d’un traitement de boues (reliées en trait plein pour les voies les plus classiques ou en cours de développement, en pointillés pour celles possibles mais moins usi­tées ou en cours de désuétude).

Deux objectifs majeurs doivent dans tous les cas être atteints :

  • réduction du pouvoir fermentescible (stabilisation) ;
  • réduction des volumes (élimination de l’eau plus ou moins liée aux MES).
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Figure 1. Filières générales de traitement et d’évacuation des boues

La réduction du pouvoir fermentescible (voir stabilisation des boues liquides) peut être obtenue par :

  • digestion anaérobie (thermophile ou mésophile) ;
  • stabilisation aérobie (thermophile pour être suffisamment efficace, compostage) ;
  • stabilisation chimique (postchaulage sur cake si l’on recherche une stabilisation à effet prolongé) ;
  • séchage (siccité 65-75 % parfois suffisante selon la boue, mais siccité supérieure à 90 % préférable) ;
  • et, bien entendu, incinération ou co-incinération en stade ultime.

La réduction de volume peut être obtenue par :

  • un épaississement plus ou moins poussé (voir épaississement). Cette étape est quasi-obligatoire étant données les faibles concentrations des boues obtenues à la sortie de la filière eau (2 à 15 g MES·L–1 dans beaucoup de cas). Après cette étape, la boue reste néanmoins toujours fluide (à noter toutefois quelques nouveaux procédés qui combinent en une seule étape épaississement et déshydratation) ;
  • une déshydratation (voir filtres à bandes presseuses, centrifugation (OVH), filtres-presse) par voie mécanique (filtration, centrifugation). Les énergies mises en œuvre ne permettent d’extraire que l’eau dite « libre » et une petite quantité d’eau « liée » aux particu­les MES (figure 2). La déshydratation mécanique de la boue nécessite le plus souvent un conditionnement préalable : souvent par apport de réactifs de coagulation/floculation (réactifs minéraux ou polymères de synthèse) mais aussi parfois par voie thermique (voir le séchage) ;
  • une déshydratation par voie thermique (séchage solaire, sécheurs avec gaz ou fluides caloporteurs). Les énergies alors mises en œuvre permettent d’extraire une grande partie voire la totalité de l’eau liée aux particules et donc permettent d’obtenir de fortes siccités (figure 3 et le séchage).

Remarque : si l’élimination poussée des germes pathogènes est demandée (hygiénisation), certaines éta­pes classiques (digestion anaérobie en deux phases, séchage Naratherm par exemple) peuvent atteindre l’objectif mais, parfois, des étapes spécifiques sont nécessaires (pasteurisation, chaulage massif par exem­ple).

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Figure 2. Représentation schématique d’une particule (MES) en suspension boueuse
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Figure 3. Échelle des siccités selon le mode de déshydratation (pour boues urbaines)