Boues de station d'épuration | CD2E
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Boues de station d'épuration

DSE

Définition

Les déchets issus des dispositifs d’épuration et de l’entretien des réseaux d’évacuation des eaux usées et des cours d’eau sont les déchets suivants :
    - issus de dispositifs d’épuration publics à dominante organique : boues de station d’épuration (STEP), déchets de dégrillage
    - à dominante minérale : boues et sables de curage des réseaux d’assainissement, boues de curage de fossés et résidus de dragage des cours d’eau,
    - de dispositifs individuels d’épuration à dominante organique : matières de vidange, graisses issues de bacs à graisse, etc.   

    Les stations d’épuration industrielles rejettent dans le milieu naturel une eau épurée ainsi qu’un sous produit de l’assainissement des eaux usées désigné sous le terme de « boues industrielles ». Ces boues sont composées d’un mélange de substances solides (organiques et minérales) et d’eau. Leurs origines vont déterminer leur dangerosité (DND/DD). Leur siccité (teneur en matière sèche) et leurs caractéristiques chimiques vont conditionner leur filière d’élimination.

Les boues de STEP peuvent être différenciées selon le traitement dont elles sont issues :
- boues « fraîches », issues du traitement primaire des eaux usées (décantation des matières en suspension),
- boues issues du traitement physico-chimique des eaux usées (agglomération des matières organiques particulaires ou colloïdales par ajout d'un réactif coagulant, tels les sels de fer ou d'aluminium (boues chaulés)),
- boues issues du traitement biologique des eaux usées (résidus de bactéries cultivées digérant une partie de la matière organique contenue dans les eaux usées).

Elles peuvent également être classées selon leur aspect physique :
- boues liquides (teneur en matière sèche de 3 à 10%),
- boues pâteuses (teneur en matière sèche de 10 à 25%),
- boues solides (teneur en matière sèche de 20 à 35%),
- boues sèches (teneur en matière sèche supérieure à 95%).

Chiffres

Le nombre de stations d’épurations en France s’élève à 16134 dont 236 en région Nord Pas-de-Calais. Sur l’ensemble de ces stations, 5866 sont équipées d’une filière boues (Enquête Eau, IFEN, 2001). Le flux total national de boues issues de STEP industrielles est estimé à environ 950 kT/an de matière sèche soit entre 3,5 et 4 Mt/an de matière brute.

Origine FLUX TOTAL t MB en 2000
Papeterie    1 220 000
Textile    136 500
Chimie - Pharmacie    700 000

source: Etude AND 2002

Réglementation

A. Réglementation générale

Du fait des activités variées, il existe dans la nomenclature des déchets, 42 codes correspondant aux différents types de boues produites.

Les dispositions générales relatives aux boues sont énoncées dans le Code de l’Environnement (articles R211-25 à R211-30). Les rejets de boues d’épuration dans le milieu aquatique sont interdits au vu du Code Général des Collectivités Territoriales (article R2224-16).
Les producteurs de boues sont responsables de leur élimination/valorisation (Code de l’environnement art. L541-2). Ils doivent faire appel à un prestataire de collecte et de transport de déchets dangereux agréé qui fournit alors un Certificat d'Acceptation Préalable (CAP) du déchet avant enlèvement. Les boues contenant des substances dangereuses doivent donner lieu à l’émission d’un Bordereau de Suivi des Déchets Dangereux (article R 541-45 du Code de l’environnement). Lorsque la quantité transportée est supérieure à 500 kilogrammes, le détenteur doit vérifier que le collecteur a déclaré son activité en préfecture, le transport des boues est réglementé par  le décret 90-267 du 23 mars 1990.
La mise en centre de stockage (CSDU) n’est admise que pour les déchets dits « ultimes » (Loi du 13 Juillet 1992).

Les boues ont le caractère de déchets et leur épandage est soumis à autorisation ou déclaration excepté pour les produits composés de boues homologuées ou possédant  une autorisation provisoire de vente ou d'importation (Code Rural).
Le mélange des boues provenant d'installations de traitement distinctes est interdit en raison des interdictions de rejets de certains effluents  à risque pathogène ou polluant et de permettre une valorisation optimale (effluents d’abattoirs liés au risque du prion, etc..). La directive n° 2006/12 du 05/04/06 relative aux déchets a remplacé la directive n° 75-442, annexe 2 B/ R 10 concernant l'« épandage sur le sol au profit de l’agriculture ou de l’écologie ». Cette directive stipule que les déchets transformés en « matière première secondaire », « issue du recyclage, de la réutilisation, de la récupération ou d’autres procédés de valorisation », ont ainsi le statut de produit.
Le Grenelle de l’environnement a proposé de renforcer le cadre de gestion de ces déchets. La loi de programmation relative à la mise en œuvre de ce Grenelle 1 (23/07/09) stipule au travers de l'article 46, « Parallèlement, les quantités de déchets partant en incinération ou en stockage seront globalement réduites avec pour objectif, afin de préserver les ressources et de prévenir les pollutions, une diminution de 15 % d’ici à 2012 ».

B.    Réglementation spécifique

 Il existe également une réglementation spécifique à certains secteurs :
- en agro-alimentaire : le traitement des boues de STEP est obligatoire pour les structures >4000 équivalent habitants au 31/12/05,
- les industriels du secteur Papier et Carton sont soumis à l'arrêté du 3 avril 2000; les boues industrielles du secteur ne sont pas considérés comme déchets dangereux,
- pour les activités de traitement de surface, depuis le 31/03/98, la stabilisation /solidification des déchets industriels dits "ultimes" avant leur stockage en décharge est obligatoire ; les boues d'hydroxydes métalliques sont concernées.
Dans le cadre de la refonte de la nomenclature des ICPE, un projet de décret, concernant les installations de compostage de boues de stations d’épuration, a été approuvé le 17 mars 2009. (voir ici)
Certaines rubriques de cette classification vont donc être modifiées (rubriques 322 et 2170) et d’autres créées :  
- 2780 : installations de traitement aérobie de déchets non dangereux ou de matière végétale brute (avec ou sans méthanisation) ;
- 2781 : installations de méthanisation de déchets non dangereux ou matière végétale brute (hors stations d’épuration urbaines) ;
- 2782 : Les autres traitements biologiques de déchets non dangereux hors installations réglementées.

Traitement et voies d’élimination/valorisation

Les boues sont constituées d’eau (70 à 30%) et d’une fraction solide (matières sableuses, composés organiques, etc.) que les traitements visent à isoler afin de la valoriser. Le type de pollution, son degré ainsi que les caractéristiques intrinsèques vont déterminés la voie de traitement de ces produits. Avant même d’être transportés, ils vont subir un prétraitement (lavage poussé, dégrillage, tamisage, ressuyage) afin de séparer encombrants, détritus et sédiments.
Le choix de la filière est fonction de la dangerosité des boues, de la proximité des installations de traitement, des coûts engendrés, de la faisabilité logistique ainsi que de la gestion des risques.

A.    Traitement

Les objectifs du traitement des boues sont principalement les suivants :

a) Concentrer les boues et réduire leur volume par : épaississement et/ou déshydratation avec ou sans séchage. Les étapes de déshydration permettent de passer, pour 1t. de matière sèche, d'un volume de 50 m3 (siccité 2%) à 1,1 m3 (siccité 95 %).

b) Stabiliser les boues, c’est-à-dire de diminuer leur caractère fermentescible. La digestion permet de stabiliser les boues, de réduire leur volume de 40%, de diminuer les nuisances olfactives et de produire du biogaz. Selon l’origine, la nature et la filière de valorisation souhaitée, on effectue ensuite différents traitements de stabilisation des boues :

c) Améliorer la consistance des boues afin de faciliter les opérations de reprise, de transport, de stockage et d’élimination finale ; par exemple, le chaulage permet une stabilisation et une hygiénisation des boues.

B. Valorisation

a) Valorisation agricole, transformation en fertilisant agricole, après hygiénisation (obligatoire) par oxydation thermique aqueuse ou gazeuse afin de satisfaire aux critères de sécurité sanitaire (innocuité des boues,Code de l’Environnement). 

Salmonelles < 8 NPP/10g MS 
Entérovirus < 3 NPPUC/10g MS 
Oeufs d'helminthes pathogènes viables  < 3/10g MS

Selon le décret n° 2009-550 du 18 mai 2009 relatif à l’indemnisation des risques liés à l’épandage des boues d’épuration urbaines ou industrielles, un fonds de garantie est destiné à indemniser les exploitants agricoles en cas de problème suite à un épandage de boues de stations d'épuration sur leurs parcelles. Ce fonds ne peut s'appliquer à l'épandage d'autre « produit » qui n'ait pas le statut de « déchet ».

 > Epandage
C’est le mode de valorisation le plus utilisé sous réserve de son efficacité agronomique et du respect sanitaire et environnementale (innocuité) (ADEME). Afin que la valorisation soit possible, il doit répondre à certaines contraintes réglementaires qui sont :
    - la réalisation d’une demande d’autorisation/déclaration en fonction du volume annuel épandu,
    - la réalisation d’un plan d’épandage et mise en place obligatoire d’une traçabilité (Arrêté du 02 février 1998) et d’un suivi agronomique sérieux après épandage,
    - de répondre aux critères d’homologation (Code Rural), aux prescriptions réglementaires et aux normes en vigueur (la NFU 44-041 énonce les valeurs seuils),
    -  une homologation ou une APV (Autorisation Provisoire de Vente),
    -  l’adaptation des boues utilisées aux caractéristiques des sols,
Les producteurs de boues doivent mettre en place un dispositif de surveillance de la qualité des boues et des épandages.
NB : L'épandage de boues est interdit sur le site d'anciennes carrières.

 > Compostage
L’addition de déchets verts/organiques et parfois d’agents structurants aux boues permet leur biodécomposition aérobie et thermophile et produit du compost. Ce traitement permet une maîtrise des risques sanitaires, des nuisances olfactives et améliore les valeurs agronomiques des boues.
Les procédés de compostage permettent de produire plusieurs types de compost :
    - celui conforme à la norme NFU 44-051, produits à partir de déchets verts,
    - celui conforme à la norme NFU 44-095, obligatoire depuis le 26/02/04 et qui confère désormais au compost de boues le statut de « produits » et non plus celui de « déchets ».

b) Recyclage industriel
            • Actuellement : substitution du ciment dans le béton, utilisation comme matière première pour la réalisation d’emballages (bioplastique), utilisation en raison de leur pouvoir calorifique en cimenterie.
            • Perspectives : épandage des boues en sylviculture et pour la régénération de sites dégradés (USA, Canada),  insecticides biologiques, fabrication de lessive, production d’enzymes,  bio fongicides et herbicides, etc.

C. Elimination

a) Mise en décharge
            • Classe 2 : lorsqu'elles ne présentent pas de caractère dangereux et qu'elles sont considérées comme déchets ultimes (teneur sèche de 30% minimum) ou lorsqu’elles sont inaptes à une valorisation (présence de métaux lourds, de polluants organiques) Par la pose de méthaniseurs, on peut y produire du biogaz, ressource énergétique.
            • Classe 1 : lorsque les boues sont dangereuses et qu'elles sont considérées comme déchets ultimes. Ce sont les cendres issues de l’incinération.

b) Incinération et co-incinération (à condition qu’elles aient le pouvoir calorifique requis) : en incinérateurs adaptées pour les gisements importants issus de grandes stations d’épuration, en mélange avec les ordures ménagères, en cimenterie pour valorisation énergétique sous réserve d’acceptation (substances toxiques) (Arrêté du 20 septembre 2002). Appliquée surtout aux boues de curage industrielles, leur pouvoir calorifique peut être augmenté par un traitement préalable. Les boues sont analysées, puis on évalue leur aptitude à l'incinération, en fonction de leur teneur en éléments indésirables (soufre, métaux…).

Liens utiles, documents téléchargeables ou consultables en ligne

www2.ademe.fr, fiche déchet «Station d’Epuration Industrielles »
www.inra.fr
www.ineris.fr
www.legifrance.gouv.fr
, pour plus de détails sur la réglementation en vigueur
Des déchets porteurs d'avenir
, Planète INRS, Avril 2005
L'INSA et Degrémont travaillent sur la valorisation de déchets de STEP
, « Actu environnement »,18/07/08
Le maire et les boues d’épuration, guide pratique pour les collectivités territoriales
, AMF, 2007