Déshydratation des boues urbaines et industrielles par des adjuvants ligno-cellulosiques

Aujourd’hui, les boues issues de l’épuration urbaine et industrielle contiennent en moyenne 97 % d’eau avant traitement et 83 % après traitement. Nous avons donc, pour 30 millions de tonnes de boues urbaines, 3 % de matière sèche, soit 5 millions de tonnes de résidus à 17 % de matière sèche à évacuer après traitement. On comprend mieux ainsi la nécessité d’améliorer l’étape de déshydratation des boues.

Le volume de boues augmentant régulièrement, il est de plus en plus nécessaire de concevoir de petites installations de traitement, simples à mettre en œuvre et à faibles coûts. Dans le secteur urbain, 80 % des installations sont à pourvoir auprès…

Source : Ministère de l’Environnement

Les boues urbaines et industrielles déshydratées par ces adjuvants ligno-cellulosiques permettent ainsi d’obtenir, soit les 35 % de siccité nécessaires pour une mise en décharge, soit un intérêt agronomique et énergétique pour une valorisation agricole ou thermique.

Les adjuvants ligno-cellulosiques présentent un taux de matière organique supérieur à 99 % sur produit sec et un pouvoir calorifique supérieur de 18 400 J/g (source produits SPPS). De plus, la densité est faible (de 0,10 à 0,20 g/cm³ selon les références), ce qui permet de réduire les quantités par rapport aux adjuvants traditionnels de type chaux, diatomées, perlites et celluloses.

Des petites collectivités pour traiter seulement 20 % du volume global des boues urbaines (les grandes agglomérations produisant les 80 % restant).

Pourquoi utiliser des adjuvants de filtration

Pour séparer les particules solides en suspension dans l’effluent, les tissus filtrants métalliques ou synthétiques présentent bien souvent les inconvénients suivants :

• colmatage rapide des toiles selon la variabilité et l’effet collant des éléments à filtrer.
• déshydratation moyenne.
• temps de cycle et qualité de clarification variables.

L’intérêt d’employer des poudres et sciures ligno-cellulosiques dans le traitement de déshydratation permet de protéger et de retarder l’encrassement des toiles tout en améliorant la qualité et le rendement de la filtration.

Principales techniques de filtration

Techniques sous pression

Parfaitement adaptées selon le secteur d’application envisagé, les poudres ligno-cellulosiques ECOFILTER de la société SPPS s’utilisent pour les systèmes à pré-couche sur filtre rotatif sous vide, filtre cloche et filtre à bougies ou à plateaux. La mise en œuvre de la pré-couche est plus aisée qu’avec les adjuvants traditionnels et les quantités nécessaires sont réduites jusqu’à un facteur trois, du fait de la légèreté de ces adjuvants et de leur nature texturante.

Techniques à pression

Sur filtre presse et filtre à bande, les adjuvants ligno-cellulosiques s’utilisent en alluvionnage avant ou pendant l’étape de coagulation/floculation.

Selon la texture et la variabilité des liquides à filtrer, des sciures de bois de 900 à 500 µm et des poudres de bois de 530 à 200 µm sont

Préalablement séchés, calibrés et par mono essence, ces produits offrent ainsi une garantie de fiabilité lors de leur utilisation. Une étude menée auprès de 150 industriels, concernés par les problèmes de filtration dans différents secteurs d’applications, montre que 80 % des sociétés traitent en interne leurs effluents et sont de gros consommateurs de coagulants, floculants mais surtout de chaux.

Les sociétés d’ingénierie et de conseils interrogées sont en attente d’informations et de références technico-économiques quant aux avantages de ces adjuvants ligno-cellulosiques. D’autres, comme PROTEC Ing. & Vendemian, ont déjà validé des projets d’installation utilisant ces nouveaux média-filtrants.

Les fabricants de matériels connaissent l’utilisation des sciures et poudres de bois mais restent en attente de tests complémentaires afin de préconiser cette bio-solution. D’autres sociétés, comme FAURE Equipement à Limoges, ont franchi le pas et recommandent déjà ces adjuvants dans le traitement des boues graisseuses et urbaines.

Les distributeurs, quant à eux, restent à l’écoute de ces produits en complément de gamme.

Les prestataires à façon, équipés d’unités de déshydratation mobiles, ont saisi l’intérêt économique de ces nouveaux adjuvants pour améliorer la siccité et les rendements de filtration.

Secteurs les plus prometteurs :

• Industries agro-alimentaires :
  • Boues organiques généralement fragiles et difficiles à filtrer.

  Également des traitements spécifiques en cours de recherches et à développer sur les domaines suivants :

  • captation des métaux lourds, des colorants et de l’azote ;
  • filtration de process après extraction des composants volatiles ;
  • mélange avec floculants, coagulants et chaux ;
  • absorption et adsorption de divers polluants en solution, suspension et émulsion (étude plus ciblée quant aux huiles, graisses, sels, produits soufrés et ions métalliques).
• Industries chimiques :
  • Effluents polluants, grande variabilité des composants.
  • Les boues après traitement s’orientent vers d’autres filières exutoires que la mise en décharge.
• Industries mécaniques :
  • Clarification des huiles de coupe.
• Métallurgies, sidérurgies, traitements de surfaces :
  • Améliorer le traitement des décomplexants.
• Industries de textiles et teintures :
  • Améliorer l’abattement de la DCO dure, la captation des colorants et des traces d’hydrocarbures.

Ces supports ligno-cellulosiques permettent

L’utilisation des adjuvants ligno-cellulosiques devrait rapidement se développer en s’appuyant sur des essais pilotes menés chez des acteurs souhaitant améliorer les performances de leur déshydratation ou s’équiper d’une étape de traitement de leurs effluents.

Les caractéristiques bio-environnementales de cette ressource renouvelable sensibilisent déjà les pouvoirs publics, ainsi que certaines stations urbaines et de collectivités.