Filières de traitement des boues résiduaires urbaines

Synthèse bibliographique

Les boues résiduaires urbaines (BRU)

Origines et production

Les boues résiduaires urbaines (BRU) sont les résidus solides produits par les traitements des STEP au cours desquels les phases liquides et solides sont séparées. Ces boues sont produites au sein des procédés primaires, biologiques et tertiaires. Les traitements primaires et tertiaires produisent des boues par la décantation des MES alors que les traitements biologiques produisent plutôt des boues dues au développement des microorganismes épurateurs. Ainsi ces boues ont des caractéristiques différentes (matières sèches, matières volatiles, nutriments, alcalinité, graisses, etc.). A titre d’exemple, les boues primaires diffèrent des boues secondaires par leur taux de pathogènes plus élevé et leur plus grande facilité à être déshydratées (Donner et al. 2010)

Filières de valorisation des BRU

Avant 1998, les boues étaient classiquement rejetées à la mer ou épandues comme fertilisants agricoles sans traitements importants (Kelessidis et Stasinakis 2012). Cependant, les modifications réglementaires ont fait évoluer la stratégie de gestion de ces boues, en interdisant le rejet à la mer et en encadrant l’épandage. A l’heure actuelle, il existe principalement trois stratégies de gestion des boues résiduaires :  La réutilisation : épandage, utilisation agricole ou compost,  L’incinération,  L’enfouissement. L’incinération est une technique très intéressante pour gérer les boues en Europe. La part de l’incinération dans le traitement des boues devrait augmenter dans les années à venir (Fytili et Zabaniotou 2008). Les nouvelles technologies d’incinérateurs ont rendu cette technique de plus en plus attractive que ce soit en termes de coûts, compacité, efficacité. Les principaux avantages de cette technique sont la réduction importante du volume des boues, la destruction thermique des composés toxiques organiques, le pouvoir calorifique des boues permettant une production énergétique et la minimisation des odeurs. Environ 30% du solide incinéré demeure à l’état de poussières, qui doivent être enfouies. Si 9 pays de l’UE-27 ne l’utilisent pas du tout, certains pays l’utilisent massivement, comme les Pays-Bas (67%), la Belgique (55%) ou l’Allemagne (50%) (source Eurostat). La Suisse a Chapitre II : Filières de traitement des boues résiduaires urbaines 109 également décidé en 2003 d’interdire toute utilisation des boues résiduaires à des fins agricoles ; aujourd’hui la totalité des boues résiduaires sont incinérées dans ce pays. Cette filière a tendance à être stable dans la plupart des pays, mais a progressé en Grèce (+46%), Allemagne (+28%), aux PaysBas (+16%) et au Luxembourg (+11%) entre 2000 et 2009 (Fytili et Zabaniotou 2008). L’enfouissement était une des filières privilégiées avant 1998, mais aujourd’hui il ne représente qu’une part mineure de la gestion des boues résiduaires. Ainsi, certains pays l’ont totalement abandonné (Finlande, Luxembourg, Allemagne, Belgique), alors que d’autres l’ont fortement réduit (Grèce, Portugal, Irlande). Il demeure une option relativement importante en Italie (42%), Grèce (38%), Suède (23%) ou Espagne (15%). Enfin, la réutilisation des boues consiste à les utiliser comme fertilisants agricoles car elles sont riches en azote et phosphore, à cause de la phase de nitrification/dénitrification du traitement des eaux (Metcalf et Eddy 2003). Cependant, les boues contiennent également des composés persistants et indésirables, du fait de leur sorption sur celles-ci au cours des traitements primaires et biologiques (Mailler et al. 2014b, Ruel et al. 2012), qui sont la plupart du temps toxiques ou cancérigènes pour l’homme ou l’environnement. C’est pourquoi des législations ont été mises en place pour encadrer cette filière, et des traitements sont mis en œuvre sur les boues. Les boues peuvent notamment être compostées avant épandage. Cette filière de gestion est la plus utilisée en Europe, notamment en Finlande (100%), au Luxembourg (90%) ou au Portugal (85%) (Kelessidis et Stasinakis 2012). Elle a tendance à se développer en Europe puisqu’entre 2000 et 2009, elle a progressé dans la plupart des pays comme le Portugal (+71%), l’Irlande (+28%), le RoyaumeUni (+14%) ou l’Espagne (+11%) (Kelessidis et Stasinakis 2012). Certains pays ont généralisé le compostage des boues avant utilisation agricole (Finlande, Estonie ou Slovaquie). La filière réutilisation, notamment les traitements qui la composent, est décrite plus en détails dans les paragraphes suivants. Les aspects réglementaires y sont également traités. De façon globale, 54% des boues européennes (UE-15, 2005) sont réutilisées (44% épandage et 10% compost), 21% incinérées, 15% enfouies et 10% font l’objet d’autres types de valorisations comme dans la construction (source Eurostat) (Kelessidis et Stasinakis 2012). Concernant la France, 47% des boues étaient valorisées en agriculture et épandues en 2008, 26% étaient compostées, 20% incinérées et 7% enfouies (source Eurostat). La tendance nationale est plutôt au développement du compostage (+20% entre 2000 et 2009) au détriment de l’enfouissement (-16%), comme c’est également le cas en Finlande (Kelessidis et Stasinakis 2012).