Valorisation des boues de stations d’épuration (STEP) urbaines

Les boues produites par les stations d’épuration des eaux usées urbaines se caractérisent par leur faible pouvoir calorifique et par leur teneur élevée en matières organiques. Elles comprennent également des éléments pathogènes, des composés pharmaceutiques ou des éléments-trace métalliques. La co-incinération avec les déchets ménagers est aujourd’hui le moyen le plus satisfaisant pour les traiter. CNIM a mis au point des systèmes d’incinération conjointe de ces boues avec les ordures ménagères, au sein de centres de valorisation énergétique des déchets (CVE).

Les équipements de CNIM assurent :

  • le déchargement,
  • le transfert,
  • l’éventuel séchage,
  • le stockage,
  • les modes opératoires d’introduction des boues dans les fours du CVE.

Équiper un CVE d’un traitement des boues d’épuration

L’incinération des boues de stations d’épuration des eaux usées urbaines peut s’effectuer dans une installation existante, sans modification technique importante, à condition de prendre quelques dispositions pour assurer une bonne combustion.

Améliorer le pouvoir calorifique des boues

Les boues sont en général déshydratées mécaniquement à la station d’épuration pour obtenir une teneur en matière sèche entre 20 et 25%. A leur livraison à l’usine d’incinération, elles peuvent être traitées en l’état, en mélange avec les déchets ménagers. Cependant, il peut être nécessaire d’accroître leur siccité (teneur en matière sèche) afin d’augmenter leur capacité d’incinération. Cet éventuel séchage alors effectué à l'usine d'incinération ne requiert pas de combustible d'appoint. En effet, tous les centres de traitement thermique des déchets sont équipés de chaudières et l'apport énergétique éventuellement nécessaire à l’opération de séchage est fourni par la combustion des ordures.

Sécher les boues au sein du centre de valorisation énergétique des déchets

Dans le cas où il est nécessaire d’améliorer la siccité des boues en vue de leur incinération avec les déchets ménagers, CNIM propose des procédés sur-mesure de séchage des boues, soit par voie directe en lit fluidisé à la vapeur (comme au CVE de Nice) ou par voie indirecte.

Stocker les boues et préserver la qualité de l’air des riverains

Les boues livrées à l’usine d’incinération sont déversées par gravité dans un silo couvert par un hall de déchargement étanche et ventilé. De façon à éviter la propagation d’odeurs, l’air de ventilation est envoyé vers la prise d’air de combustion des fours.

Garantir la stabilité de la combustion du mélange déchets / boues

Avec des boues reçues telles quelles de la STEP, leur mode d'introduction dans le four est un facteur essentiel pour l'obtention d'une bonne combustion. Différentes méthodes permettent le dosage en continu des boues et la constitution d'un mélange homogène avec les ordures ménagères (OM). Ces conditions sont indispensables à la stabilité de la combustion dès que les ratios Boues/OM sont significatifs. La plupart des fours des usines existantes utilisés pour la co-incinération des boues n’avaient été prévus à l’origine que pour incinérer des ordures ménagères. Cependant, en dehors du système d’introduction des boues, aucune modification particulière du four ou de la grille n’a été nécessaire, mis à part un simple ajustement de certains paramètres comme la température de l’air de combustion (120 à 200 °C), l’excès d’air et sa répartition. Outre sa simplicité et son caractère économique, l’intérêt de cette co-incinération réside aussi dans la valorisation énergétique de ces boues.

Citons parmi les références de CNIM, les installations équipant les usines de Thiverval-Grignon, Rennes, Saumur en France ou celle de Thumaide en Belgique.

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