19. Traitement-biologique

Traitement biologique des boues
La station valorise les biogaz issus des boues
Toute pollution et les matières organiques extraites se retrouvent sous
forme de boues qui sont dans certains cas valorisées par épandage
agricole ou par compostage. De nombreux polluants s'accumulent dans les
boues qui sont alors incinérées.
Le traitement anaérobie (sans oxygène) permet de faire fermenter les
boues de stations d'épuration. On réduit ainsi leur quantité et cela permet
de récupérer du méthane utilisable pour le chauffage des bâtiments.
La méthanisation directe des boues de station d'épuration
concerne environ 1/3 des boues produites en France, soit
l'équivalent de 20 millions d'habitants. L'intérêt d'un traitement
anaérobie en montagne est évident.

(Source: http://www.acta.asso.fr/epuration/data/pages/f15.htm)
15 % des stations françaises dans le guide valident ce critère et possèdent un
système de méthanisation, les gaz récupérés servent généralement au chauffage
des batiments
Le traitement biologique sert à détruire les composés organiques contenus
dans les eaux usées. Les composés organiques, matière issue des être
vivant, peuvent être traités en présence d'oxygène (traitement aérobie)
ou en absence d'oxygène (traitement anaérobie).
Le traitement aérobie est un procédé généralisé en France. Notre intérêt
se porte particulièrement sur les traitements biologiques anaérobie qui
ont un remarquable avantage pour le traitement des boues.
Il permet de réduire de 50% la matière sèche tout en créant de
l'énergie calorifique ou électrique !

Réduire les boues d'épuration et une priorité car les quantités importantes
posent des problèmes de réutilisation, notamment en période de forte
fréquentation des stations. Que faire de toutes ces boues ? Le traitement
anaérobie a pour but de réduire la quantité des boues produites et de
créer des gaz valorisables sous forme d'énergie (gaz carbonique et
méthane). C'est donc une réponse tout à fait intéressante au problème de
réduction de boues d'épuration.
Les gaz produits par ce procédé ne participent pas à l'aggravation de
l'effet de serre. Le méthane est utilisé pour créer de l'électricité ou de
la chaleur. Le CO2 quant à lui rejoint le cycle naturel du carbone.

Comment ça marche ?

En résumé le procédé est le suivant : la matière contenue dans l'eau subit
une digestion par des micro-organismes. Ceux-ci libèrent du gaz CO2 (gaz
carbonique) et du gaz CH4 (méthane) qui est stocké pour être valorisé
par exemple sous forme d'énergie calorifique ou d'électricité. Le résidu de
la digestion (ou digestat) est stable, désodorisé, débarrassé en majeure
partie des germes pathogènes. La biométhanisation est le procédé
biologique qui permet de produire du méthane à partir de déchets
organiques (et quelques fois minéraux).
Au cours de sa production, le méthane est la plupart du temps mélangé à
du gaz carbonique et d'autres gaz en petites quantités, ce mélange est
appelé le Biogaz.
Le méthane est riche en énergie : 35 MJ/m³ (10 kWh/m³).
(http://www.acta.asso.fr/epuration/data/pages/f15.htm)
La biométhanisation est un procédé 100% naturel. Voici quelques
exemples naturels :
- dans les marécages,
- dans les panses des bovins,
- dans les décharges d'ordures,
- dans les lagunes d'eaux usées suffisamment profondes (> 3m).

En montagne le traitement des boues est un vrai problème. Non
seulement en terme de quantité mais aussi en terme de qualité.

Le traitement anaérobie réduit les quantités de matières sèches et permet
de fournir une véritable énergie écologique aux stations.

Exemple concret :
L'Abbaye de Tamié, par exemple, qui traite 4000 litres de lait par jour,
produit 17 m3 d'effluent soit 290 kg de DCO* par jour. Un post-traitement
aérobie permet un rejet dans le milieu naturel, et le biogaz produit est
brûlé et fournit le monastère en eau chaude.
Le biogaz produit permet d'alimenter une chaudière de 40 kW pour le
chauffage d'appoint des locaux.
(Source : http://www.thesame-innovation.com/Jitec/Jitec.php?Id=443)

*(La DCO, Demande Chimique en Oxygène, permet d'apprécier la
concentration en matières organiques ou minérales, dissoutes ou en
suspension dans l'eau, au travers de la quantité d'oxygène nécessaire à
leur oxydation chimique totale.)
Données

• La digestion anaérobie se pratique dans environ 200 stations
d'épuration en France. Il s'agit d'installations de taille souvent
supérieur à 50 000 EH et totalisant 21 millions d'EH. (EH :
équivalent habitant)

• La digestion anaérobie conduit à une réduction de l'ordre de 50%
de la matière sèche.
• Environ 170 000 tonnes de boues (en matières sèches) sont
éliminées par an grâce à un traitement anaérobie, permettant de
produire 94 millions de m3 de méthane.

• La production de méthane est, en moyenne, de 550 litres par kg de
matières volatiles dégradées.

• La méthanisation directe des boues de station d'épuration concerne
environ 1/3 des boues produites en France, soit l'équivalent
de 20 millions d'habitants.
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• Les productions de biogaz atteignent 15 à 25 m
pour 1000
habitants par jour.

Critères : La station traite ses boues avec un système efficace.

• OU : La station d'épuration est dotée d'un méthaniseur et elle
valorise le biogaz (par exemple par le chauffage des bâtiments)
• OU : Un autre système de réduction de la quantité des boues est en
fonctionnement : fongicides, roseaux, lagunage ou autres, les boues
sont compostées.
Questions

Possédez vous un système de traitement des boues (méthaniseur ou
autre) ?
Les gaz récupérés sont-ils valorisés ? Comment ?
A qui est posée la question ?

- Mairie

Liens Internet pour retrouver les informations
Compréhension des types de traitement :
http://www.veoliaeaust.com/fr/dossiers/?file=897
⇒ http://www.solagro.org/site/055.html
⇒ http://www.lenntech.com/fran%E7ais/biologique.htm
⇒ http://www.acta.asso.fr/epuration/data/pages/f15.htm
⇒ http://www.enseeiht.fr/hmf/travaux/CD0405/beiere/4/html/binome
3/proc_met.htm (anaérobie)
http://www.montpellier.inra.fr/narbonne/francais/objetsthematiques
/ot-da/ot-da-12-boues.html (méthanisation des boues)
http://www.eden-enr.org/spip/
⇒ http://www.ctastree.be/Biogaz%20Boues.pdf
Documents complémentaires :
www.science-decision.net/data//BUR_Archives_10_2002.rtf
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