Traitement biologique des boues huileuses : pour une élimination définitive et économique

Au cours de leurs opérations de production et de raffinage, les industries pétrolières et pétrochimiques génèrent d'importantes quantités de boues huileuses. Traditionnellement, ces matières contaminées étaient dirigées vers des centres d'incinération. La société Biogénie, spécialiste des travaux de dépollution, possède une vaste expertise dans l'application de procédés de traitement biologique sur une grande variété de sites tels que des raffineries, des dépôts pétroliers, des cokeries.

ou des ateliers de créosotage. S’appuyant sur son expérience et son savoir-faire, l’entreprise a adapté un procédé de traitement biologique qui offre une solution durable à la gestion des boues huileuses. Cet article présente trois projets de traitement et d’élimination réalisés pour le compte de grandes sociétés pétrolières et pétrochimiques.

Boues de séparateurs : un projet pilote concluant

Suite à la réalisation de plusieurs études de biotraitabilité dans nos laboratoires, un projet pilote a été initié afin de vérifier la faisabilité technico-économique du traitement par Biopile ex situ de boues huileuses produites par les séparateurs et le système de traitement des eaux usées d’une raffinerie de pétrole. Les détails relatifs aux niveaux de concentration des polluants et aux objectifs de dépollution sont présentés au Tableau 1.

À l’occasion de ce projet pilote, Biogénie a adapté son procédé de traitement par Biopile ex situ compte tenu des caractéristiques des boues. Le procédé (voir Figure 1) permet de créer les conditions favorables à la croissance rapide des micro-organismes naturellement présents dans la boue huileuse et capables de dégrader les polluants organiques. Ces conditions qui optimisent l’efficacité du traitement sont obtenues en contrôlant divers paramètres tels que le taux d’oxygène dans les boues, la concentration en nutriments, le taux d’humidité, la température ou le pH. L’adaptation du procédé aux caractéristiques des boues a consisté à ajouter un agent structurant, pour rendre la boue plus solide, et des nutriments organiques spécifiques aptes à stimuler la biodégradation des polluants.

Le projet pilote a été réalisé sur 100 tonnes de boues huileuses, parmi les 1 200 tonnes produites annuellement par la raffinerie, comportant une concentration moyenne initiale en hydrocarbures pétroliers totaux de l’ordre de 260 000 mg/kg. Le procédé de traitement a permis de réduire de près de 90 % la concentration en hydrocarbures. Ce projet pilote a prouvé que le traitement biologique de boues polluées par des hydrocarbures est techniquement possible, avec un excellent rapport coût-résultat.

Des sédiments fortement contaminés...

Dans un second projet, l’expertise de Biogénie a été mise à profit pour réhabiliter un bassin de sédimentation, partie intégrante de la station d’épuration des eaux pluviales et usées d’une usine pétrochimique (voir Photo). Pendant trente ans, près de 7 800 tonnes de boues très liquides et fortement contaminées ont été accumulées dans ce bassin. L’analyse conduite permit de déterminer que les boues liquides étaient principalement composées de particules fines fortement polluées puisque la concentration maximale en hydrocarbures pétroliers totaux atteignait 330 000 mg/kg.

Après avoir évalué différentes technologies de traitement (ex. thermiques, physiques – centrifugation, solidification –, etc.), Biogénie a proposé à l’entreprise pétrochimique une solution de réhabilitation basée sur le même procédé que celui utilisé lors du projet pilote, soit le traitement par Biopile ex situ. La solution préconisée représentait d’importantes économies et comportait également un engagement de Biogénie sur les résultats, soit la réalisation du projet à un prix forfaitaire.

Dans un premier temps, les boues ont été enlevées du bassin de sédimentation et transportées par camion étanche jusqu’au lieu de traitement, sur le site même de l’usine pétrochimique. Elles ont ensuite été mélangées à un agent de conditionnement et à des nutriments, puis traitées grâce au procédé de traitement par Biopile ex situ de Biogénie. La température au cœur de la Biopile a atteint jusqu’à 65 °C, en raison du caractère exothermique du processus de biodégradation. En huit mois, les différents lots de boues ont atteint les seuils de dépollution. Biogénie s’est aussi chargée de reconstruire le bassin de sédimentation en le dotant d’une membrane étanche.

... aux résidus de fonds de réservoirs

Biogénie est actuellement engagée dans une importante opération de dépollution au cours de laquelle seront traitées près de 22 000 tonnes de matières contenues dans un bassin de rétention situé sur le site d’une raffinerie de pétrole. Le mélange de déchets contient notamment des résidus de fonds de réservoirs, des boues d’épuration, des terres contaminées à la suite de déversements accidentels et divers débris de métal, de plastique et de bois. Les concentrations en

Tableau 1 : Détails des projets de traitement de boues huileuses

hydrocarbures pétroliers totaux sont particulièrement élevées puisqu’elles atteignent jusqu’à 420 000 mg/kg.

Comme dans les deux cas précédents, nous avons proposé, pour un montant forfaitaire, un traitement biologique dont l’efficacité et les délais sont garantis. Pendant cinq ans, les matières seront traitées en cinq lots consécutifs. Dans ce cas, Biogénie a également, entre autres, conçu un programme de santé et sécurité spécifique pour le site et informé les populations voisines en présentant le projet de dépollution lors d’enquêtes publiques. Le traitement du premier lot de 4 500 tonnes a débuté en octobre 2003 et les derniers résultats confirment l’atteinte des objectifs de dépollution.

Une solution durable

Ces trois exemples montrent que le traitement biologique des boues huileuses peut s’avérer une solution à la fois économique et durable — puisque, d’une part, les polluants sont dégradés par un procédé naturel et, d’autre part, la matière résiduelle est biostabilisée.

Si le traitement biologique peut être mis à profit pour résoudre de nombreux problèmes de gestion de matières polluées, il ne constitue pas une solution pour tous les types de déchets.

Chaque situation doit être analysée au cas par cas.

En caractérisant précisément les déchets à traiter et en menant, si nécessaire, des études de traitabilité dans nos laboratoires, nous sommes en mesure d’évaluer avec précision la faisabilité technico-économique d’un traitement biologique et de proposer, s’il y a lieu, une solution personnalisée accompagnée de garanties d’exécution.