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Réduire de moitié le volume des boues à évacuer tout en les hygiénisant pour optimiser leur valorisation agricole, le tout dans le cadre d'un bilan énergétique flatteur est le rêve de tout exploitant de station d'épuration. Dans les Bouches-du-Rhône, le SIVOM Durance-Alpilles est pourtant en passe d'y parvenir en déployant en partenariat avec Orège, le procédé SLG, l'une des rares technologies de rupture intervenues ces dernières années dans le domaine des boues. Le SLG est conçu, breveté et commercialisé par la jeune entreprise française.

Situé à Saint-Andiol près de Cavaillon dans les Bouches-du-Rhône, le SIVOM Durance-Alpilles exploite, dans le cadre de ses attributions en matière d'assainissement, 8 stations d'épuration d'une capacité allant de 2000 à 3300 EH qui produisent chaque année environ 5.000 m3 de boues à une siccité voisine de 8 %. Des boues liquides donc, valorisées à concurrence des deux tiers en épandage et pour le tiers restant en compostage. Confronté aux évolutions successives de la réglementation en matière d'épandage et à des contrôles de plus en plus stricts et soucieux d'optimiser sa filière boues, le syndicat lance en 2011 un appel d'offres attribué aux cabinets Bioconsultant et Merlin. Objet de cette consultation : passer en revue l'ensemble des filières de traitement des boues disponibles sur le marché qui soient susceptibles de répondre aux deux objectifs principaux du syndicat en la matière : réduire le volume des boues produites grâce à une meilleure déshydratation et les hygiéniser de façon à pérenniser les filières de valorisations existantes en supprimant notamment les nuisances odorantes. C?est dans ce contexte que le cabinet Bioconsultant contacte Orège qui a conçu et développé une solution de traitement innovante des boues urbaines et industrielles reposant sur un traitement triphasique de séparation solide/liquide/gaz, le SLG, fruit de 6 années de recherche et de développement. Un partenariat est rapidement signé qui aboutit à la mise en place du procédé en phase de test sur la station d'épuration d'Eygalières (13). Pour le syndicat, il s'agit de tester, en conditions réelles, l'efficacité de cette nouvelle technologie et sa capacité à répondre aux problèmes rencontrés. Pour Orège, il s'agit de prouver que le SLG permet de réduire substantiellement le volume des boues en optimisant leur valorisation agricole permettant ainsi aux exploitants de générer d'importantes économies d'échelle. Réduire le volume des boues en optimisant leur valorisation agricole Construite en 2007, la station d'Eygalières (3300 EH) est une station à boues activées fines bulles. Comme les 7 autres stations exploitées par le Sivom Durance Alpilles, elle produit des boues liquides contenant environ 8 g de MS/L d'eau. C?est sur cette step qu'est implantée au mois d'avril 2012 la première unité mobile SLG industrielle d'une capacité de traitement jusqu'à 10 m3/heure, « un dimensionnement qui correspond aux besoins du syndicat » précise Patrice Capeau, Directeur scientifique chez Orège. « L?unité, mobile, a été dimensionnée pour traiter 40 à 50 m3 par jour sur 20 jours ouvrés par mois ce qui permet de traiter l'ensemble des boues produites par les 8 stations gérées par le syndicat ». Compacte, pesant moins d'une tonne, l'installation est conçue pour être containerisée, skidée et/ou tractable selon les besoins. Elle se compose de pompes d'alimentation, d'un réacteur très compact, d'un surpresseur et d'une armoire électrique. Connectée directement au clarificateur ou à un silo de stockage, les boues sont pompées avant de pénétrer dans le réacteur au sein duquel se déroule l'essentiel d'un traitement dont les ressorts restent protégés. Pascal Gendrot, Président du directoire d'Orège précise que « le fonctionnement du réacteur repose sur une accentuation de la séparation de l'eau et de la boue par cassage des liens et des colloïdes présents au sein de la boue. Grâce à l'effet énergétique présent au sein du réacteur on obtient une séparation franche des phases solides liquides et gazeuses ». Sur la station d'Eygalières, les boues sont injectées au rythme de 2 à 12 m3/heure dans un réacteur dont la capacité n?excède pas une cinquantaine de litres. Une exigüité qui permet d'amplifier les réactions physico-chimiques obtenues par une combinaison de phénomènes très contraints. Les phénomènes physiques sont obtenus grâce à l'énergie cinétique liée à l'injection de la boue au sein du réacteur. Quant aux phénomènes chimiques, ils se matérialisent par l'introduction concomitante d'un débit d'air surpressé de 10 à 20 fois supérieur à celui des boues, en confrontation avec celles-ci au sein d'une zone de choc. C?est cette confrontation, instantanée et chaotique, qui va favoriser le cassage des liaisons et déstructurer la boue. Au-delà de ce phénomène de déstructuration, l'oxygène injecté a également pour effet d'hygiéniser et de stabiliser la boue déshydratée, qui, rendue poreuse, ne repartira pas en fermentation. Les résultats obtenus sur la station d'Eygalières sont en tout cas flatteurs au regard de ceux obtenus par les filières traditionnelles : introduites au sein du réacteur à une concentration de 8g/l de MS, les boues traitées passent à 150 g par litre une heure après filtration au sein d'un big-bag. « Et à 24 heures, le taux de siccité progresse encore de plus de 50%, souligne Patrice Capeau. Le processus de déstructuration de la boue est tel que sur une période de plusieurs jours, l'eau s'écoule plus librement et rapidement que si les boues étaient simplement pressées ». Ces boues hygiénisées, stabilisées et exemptes d'odeurs, conservent leur valeur agronomique et sont facilement valorisables en agriculture sous forme d'épandage ou de compostage. « Les boues sont absolument sans odeur précise Pascal Gendrot. Aucune autre technique existante aujourd'hui ne permet de récupérer des boues sans odeur ». Quant à l'eau issue du processus de séparation, elle présente la particularité de ne pas nécessiter de renvoi en tête de station et peut être rejetée sans traitement, voire même réutilisée. « Nous obtenons en sortie des mesures allant de 80 à 100 ppm en DCO contre 1 à 2 g pour les eaux issues du pressage ou de la centrifugation » indique Patrice Capeau. Au sein du Sivom, on se déclare d'autant plus intéressé que le bilan énergétique de la filière est plutôt favorable : « le procédé consomme deux fois moins d'énergie et trois fois moins de réactifs qu'un simple filtre à bandes » indique Sébastien Brias, Directeur administratif du SIVOM Durance-Alpilles. Et comparé à une centrifugation, l'écart est encore plus important ». Les dirigeants d'Orège sont donc optimistes sur l'avenir de leur technologie : ses résultats et un large spectre d'applications leur ouvrent d'importantes perspectives et de nombreux marchés. Des perspectives importantes et de nombreux marchés Le succès remporté à Eygalières, bien qu'essentiel en début de phase de commercialisation, ne limite pas l'intérêt du procédé aux conditions rencontrées sur place. D?abord parce que le SLG concerne un large spectre de boues, qu'elles soient liquides ou épaisses (supérieur à 20 g/l), organiques ou minérales, d'origine urbaine ou industrielle. « Les industriels sont d'autant plus intéressés que l'eau issue du traitement ne nécessite pas de renvoi en tête de station, ce qui peut perturber son fonctionnement. Mieux, elle peut être réutilisée sans traitement au sein des process ou pour des usages de nettoyage ou d'arrosage » explique Pascal Gendrot. « La qualité des boues traitées leur ouvrent également d'importantes possibilités de valorisation énergétique ». Ensuite parce qu'en jouant sur le nombre ou la taille des réacteurs, le procédé peut s'appliquer aux stations d'épuration de toutes tailles, en filtration simple, ou en amont d'outils traditionnels de déshydratation pour réduire plus encore le volume de boues produites. Il sera testé prochainement sur une station d'épuration européenne (1.100.000 EH). Il peut également être mis en ?uvre de façon mobile comme à Eygalières ou en unité fixe comme sur le site de chimie de LyondellBasell à Berre qui sera équipé d'ici la fin d'année 2012. Enfin parce que le procédé SLG ne se limite pas à la déshydratation et peut être étendu à la dépollution de boues via l'extraction de polluants par stripping ou par transfère dans l'eau, ou à la récupération d'hydrocarbures ou de métaux lourds par exemple. Le potentiel est donc important en France, de nombreux projets sont en cours de discussion notamment dans l'agro-alimentaire, les raffineries ou la pétrochimie et les stations d'épuration communales. Mais il séduit également à l'international, notamment aux USA, en Grande-Bretagne, dans les pays scandinaves ou encore en Allemagne ou il n?est plus possible d'enfouir les boues depuis le début de cette année. « Nous sommes déterminés à jouer dans la cour des grands et à attaquer les marchés internationaux», affirme Pascal Gendrot. Après 4 M? de chiffre d'affaires pour l'exercice annuel clos au 31/12/2012. Orège se fixe un objectif de 15 à 20 M? à l'horizon 2014.