Après tout processus industriel, il reste une matière qui n’a pas d’autre travail associé au produit final du processus industriel, considérée comme un déchet ou à d’autres fins. Il s’accumule principalement dans les stations d’épuration des eaux usées et constitue un sous-produit des processus de traitement.
C’est typiquement ce qu’est une boue, mais en termes de définition, la boue est cette boue semi-solide de déchets ou de résidus qui s’accumule au fond des stations de traitement, principalement des stations d’épuration des eaux usées.
Les boues existent à l’état solide ou semi-solide et sont un sous-produit de l’épuration des eaux usées, du traitement des eaux ou des systèmes d’assainissement autonomes. Sa production est soit primaire soit secondaire, ce qui signifie qu’il existe des boues primaires et des boues secondaires.
Selon Wikipédia,
« Les boues sont des boues semi-solides qui peuvent être produites à partir d’une gamme de processus industriels, du traitement de l’eau, du traitement des eaux usées ou des systèmes d’assainissement sur site. Par exemple, elle peut être produite sous la forme d’une suspension décantée obtenue par le traitement conventionnel de l’eau potable, sous la forme de boues d’épuration provenant des processus de traitement des eaux usées ou sous la forme de boues fécales provenant des latrines à fosse et des fosses septiques. »
Les boues primaires sont générées par des processus tels que la sédimentation, la précipitation chimique ou d’autres processus primaires.
Les boues secondaires sont des déchets de biomasse qui résultent de processus de traitement biologique. Elle comprend également toute boue qui s’accumulera si les boues primaires subissent des processus industriels supplémentaires.
En termes de valeur monétaire, les boues, également connues sous le nom de biosolides, sont presque sans valeur, ce qui signifie que les entreprises qui se retrouvent avec le produit ont du mal à le donner. En outre, les boues provenant de différentes plantes contiennent des valeurs nutritives très différentes et, par conséquent, toutes les boues ne sont pas efficaces partout.
Dans la plupart des cas, les agriculteurs sont les utilisateurs finaux des boues à des fins agricoles, mais cela peut être un défi pour eux, surtout s’ils ne savent pas ce qu’ils achètent réellement. De plus, son efficacité est remise en question par les engrais haut de gamme car les boues sont assez pauvres en tant qu’engrais. Cependant, elles contiennent moins de polluants et sont bon marché, ce qui les rend plus couramment utilisées par les agriculteurs.
Le type de boue dépend principalement de sa source, et détermine également la façon dont elle sera utilisée, si elle l’est. Par exemple, les boues provenant des réservoirs d’eau ont une utilisation quasi nulle. Elles n’ont aucun avantage agricole et ne peuvent pas non plus être utilisées pour la production d’électricité, le chauffage ou la cuisson.
A l’inverse, les boues provenant des systèmes d’égouts peuvent être traitées par anaérobie pour produire de l’électricité et peuvent également être utilisées à des fins agricoles. Par conséquent, avant d’utiliser tout type de boue, il est impératif de tenir compte de sa source, des agents pathogènes présents et de la façon dont elle est traitée et éliminée.
- Types de boues
- Boues d’eau potable
- Boues fécales
- Boues d’eaux usées industrielles
- Boues d’épuration
- Utilisations des boues
- À des fins agricoles
- Une aide précieuse pour contrôler l’érosion des sols
- Paysagisme
- Utilisée comme source de combustible alternatif dans l’industrie du ciment
- Utilisation domestique pour le chauffage et la cuisson
- Méthodes d’élimination des boues
- Épaississement
- Digestion des boues
- Déshydratation
- L’élimination
- Digestion anaérobie
- Objectifs du traitement des boues
- Réduire leur volume
- Stabilisation de ses matières organiques
- Faire disparaître l’odeur
- Pour s’assurer qu’elles peuvent être utilisées en toute sécurité
- Inactivation des pathogènes
- Déshydratation
- L’alternative (incinération et mise en décharge) n’est pas respectueuse de l’environnement
Types de boues
Boues d’eau potable
Ce sont les boues obtenues à partir des stations de traitement de l’eau potable ou des réservoirs. Elles sont le plus souvent éliminées dans des décharges en tant que déchets non dangereux et ne nécessitent pas de processus complexes pour leur traitement.
Elles ne contiennent également pratiquement aucun agent pathogène et peuvent donc être éliminées sans danger. Ces déchets font cependant l’objet de controverses, notamment en Espagne, car on ne sait pas si les boues d’eau potable peuvent être envoyées dans des décharges inertes ou si elles peuvent être utilisées à d’autres fins.
Boues fécales
Ce sont les boues collectées dans les latrines à fosse, les systèmes d’assainissement sur place ou les fosses septiques. Elle contient en son sein des excréments humains, des déchets solides, de l’urine et de l’eau et toute autre matière susceptible d’être éliminée dans les fosses, les voûtes ou les réservoirs des systèmes d’assainissement.
Les boues fécales sont généralement transportées à l’aide de camions à vide vers des stations de traitement des boues fécales dédiées. Après le processus de traitement, les boues peuvent être utilisées pour l’irrigation, comme conditionneur de sol ou pour la production de biogaz, de biodiesel, de charbon de bois ou de combustible industriel en poudre et d’électricité.
Boues d’eaux usées industrielles
Ce sont les boues qui proviennent des entrepôts, des industries des locaux de fabrication et d’autres entreprises. Elles contiennent des quantités élevées de métaux lourds, d’agents pathogènes et d’autres produits chimiques, qui peuvent être lessivés si les boues ne sont pas bien gérées.
Les contaminants présents dans les boues peuvent entraîner des effets néfastes sur l’environnement et sur les humains également. Pour cette raison, elles nécessitent une gestion appropriée et prudente avant d’être éliminées sur le sol.
Boues d’épuration
Ce sont les boues produites comme sous-produit du traitement des boues d’épuration industrielles ou lors du traitement des eaux usées. Elles contiennent des matières organiques et inorganiques, de grandes quantités de nutriments pour les plantes, certains agents pathogènes et de petites quantités d’oligo-éléments. Elles pourraient également contenir des déchets humains et d’autres produits de consommation.
A ce titre, après traitement, les boues peuvent être utilisées comme engrais, pour l’aménagement paysager ou l’horticulture. Son traitement anaérobie pourrait également donner lieu à la production de méthane, utilisé pour la cuisson ou le chauffage à domicile. L’incinération des boues d’épuration est également possible car elle tue les agents pathogènes, réduit le volume des boues et décompose la plupart des produits chimiques organiques.
Mais là encore, elle libère des gaz à effet de serre et des polluants dans l’atmosphère. En même temps, elle entraîne la production de cendres inertes et inorganiques, qui n’ont pas beaucoup d’utilisations ou d’avantages.
Utilisations des boues
À des fins agricoles
Les boues traitées peuvent être utilisées pour des pratiques agricoles dans le jardinage domestique, la foresterie et les parcs. Malheureusement, les boues des stations d’épuration contiennent des niveaux de nutriments plus faibles pour l’azote, le potassium et le phosphore, que les engrais communs.
Elles ont également été critiquées pour contenir des niveaux potentiellement élevés de métaux et de contaminants. Quoi qu’il en soit, les engrais courants contiennent également des degrés variables de métaux et d’autres contaminants.
Les boues fécales sont un peu sûres car elles ne contiennent pas d’intrants chimiques par rapport aux boues d’eaux usées industrielles. Pour cette raison, elles sont préférées pour être utilisées comme engrais. En fait, environ 80 % des 1,4 million de tonnes de boues produites au Royaume-Uni chaque année, sont épandues sur les champs comme fumier.
Une aide précieuse pour contrôler l’érosion des sols
On a découvert que les boues ont des propriétés telles que le gonflement et la rétention d’eau. La capacité des boues à retenir plus d’eau permet également de retenir plus de terre. Elle est, pour cette raison, préférée pour contrôler l’érosion du sol, en particulier dans les zones négligées où l’érosion du sol pourrait être courante.
Paysagisme
Les boues finiront par sécher et faire partie de la terre. Cela la rend excellente pour l’aménagement paysager au lieu d’obtenir de la terre d’autres endroits.
Elle contient des nutriments qui permettent la croissance des plantes et de l’herbe, et par conséquent, elle peut accélérer leur croissance. Elle peut également accélérer la reforestation si l’endroit sur lequel la boue est déposée est utilisé à cette fin.
Utilisée comme source de combustible alternatif dans l’industrie du ciment
C’est une méthode d’élimination attrayante pour les boues d’épuration. C’est une pratique qui a été adoptée dans plusieurs pays européens comme l’Allemagne et la Suisse. Les boues d’épuration ont un pouvoir calorifique net relativement élevé de 10-20MJ/Kg et un facteur d’émission de dioxyde de carbone plus faible par rapport au charbon dans les fours à ciment.
Utilisation domestique pour le chauffage et la cuisson
Les boues traitées par la méthode de digestion anaérobie, peuvent être bénéfiques aux foyers pour le chauffage et la cuisson. Ces boues sont maintenues en stockage sans air et où les températures sont comprises entre 20 et 55° C (68 et 131°F), pendant 15 à 60 jours.
Ce processus conduira à la production, entre autres gaz, de méthane. Le méthane, le monoxyde de carbone et l’hydrogène recueillis peuvent être brûlés ou oxydés avec de l’oxygène. Cela signifie que le biogaz libéré sera utilisé comme combustible pour la cuisine et il peut également être converti dans un moteur à gaz pour produire de l’électricité et de la chaleur.
Méthodes d’élimination des boues
Épaississement
C’est généralement la première étape du traitement des boues car il n’est pas possible de manipuler des boues fines car il s’agit d’une bouillie de solides en suspension dans l’eau. Un réservoir appelé épaississeur par gravité fait le travail et réduit le volume de la boue à moins de la moitié. La boue épaissie est, par conséquent, plus facile à enlever de n’importe quelle surface
Digestion des boues
C’est un processus biologique où les solides présents dans les boues se décomposent en substances stables. Ce processus permet également de réduire la masse des solides, de déshydrater les boues et de tuer les agents pathogènes présents dans celles-ci. Il est, par conséquent, plus facile et sûr de retirer les boues de n’importe quelle surface.
Déshydratation
Les boues contiennent environ 70% d’eau, malgré leur état solidifié. La déshydratation se produit mieux dans les centrifugeuses, car toute l’eau est récupérée et les déchets solides sont manipulés plus facilement, ce qui permet d’économiser du temps et de l’argent. Les lits de séchage des boues sont les plus courants avec la déshydratation, mais ils prennent énormément de temps, consommant des semaines avant que le processus ne soit terminé.
L’élimination
C’est le processus final et après que les boues aient été efficacement déshydratées, elles peuvent facilement être enlevées et enterrées sous terre ou utilisées sur terre comme engrais. Si les boues sont trop toxiques pour être enterrées ou réutilisées, elles sont incinérées et transformées en cendres.
Les boues qui contiennent des produits chimiques industriels toxiques ne doivent pas être épandues sur la terre car elles affecteront la terre, les cultures et finalement les humains et les animaux qui consomment ces cultures. Les produits chimiques toxiques affectent souvent les humains en raison de la bio-accumulation et de la bio-magnification.
Digestion anaérobie
C’est une autre méthode de traitement des boues et dans ce cas, les boues sont maintenues dans un stockage sans air et où les températures sont comprises entre 20 et 55° C (68 et 131°F), pendant 15 à 60 jours.
Les bactéries anaérobies se nourriront des boues, produisant du méthane et du dioxyde de carbone. Le méthane peut être utilisé pour la cuisson et le chauffage à la maison. Le processus réduit les odeurs, diminue les pathogènes viables et les solides volatils, et conserve les nutriments des plantes.
Objectifs du traitement des boues
Réduire leur volume
Les boues peuvent arriver en volumes massifs, surtout si elles ne sont pas traitées ou si elles contiennent beaucoup d’eau. En tant que telles, elles doivent être traitées, afin de réduire leur volume avant leur élimination. En outre, des volumes de boues plus petits, réduisent les coûts de pompage et de stockage.
Stabilisation de ses matières organiques
Les boues provenant du traitement chimique ou des usines de traitement des eaux usées pourraient contenir des produits chimiques et des matériaux qui continueront à réagir s’ils sont éliminés à l’air libre.
C’est la raison pour laquelle elles sont traitées pour stabiliser ces produits chimiques afin qu’ils n’affectent pas négativement la santé des plantes, des animaux et des êtres humains dans la zone, ou l’environnement général. Les boues stabilisées sentent moins, ont des nutriments et des micro-organismes bénéfiques pour les plantes et le sol et sont plus prévisibles.
Faire disparaître l’odeur
Les boues stabilisées n’ont pas d’odeur nauséabonde, contrairement aux boues non traitées, qui sont une nuisance et peuvent causer des risques pour la santé. Il est important de traiter les boues avant de les exposer à l’environnement.
Pour s’assurer qu’elles peuvent être utilisées en toute sécurité
Une fois que les boues sont traitées, elles peuvent être utilisées en toute sécurité, comme engrais ou pour contrôler l’érosion du sol, entre autres utilisations. Si elles ne sont pas traitées, elles peuvent être dangereuses, non seulement pour ceux qui les touchent, mais aussi pour la terre sur laquelle elles sont disposées ainsi que pour toute culture sur cette terre.
Inactivation des pathogènes
Les pathogènes présents dans les boues sont nombreux et comprennent des helminthes, des bactéries, des protozoaires et des virus qui causent des maladies. Le traitement des boues, en particulier des boues fécales, désactive ces agents pathogènes de plusieurs façons.
Si les boues sont destinées à être appliquées sur les cultures, elles nécessitent plus de traitement pour réduire les agents pathogènes que si elles sont destinées à être enfouies.
Déshydratation
Les boues entraînent avec elles beaucoup d’eau. La déshydratation est différente du séchage et la déshydratation des boues diminue leur volume et leur poids, ce qui les rend plus sûres, plus faciles et moins chères à gérer.
Les boues déshydratées attirent moins de rats, de mouches et d’autres vecteurs et sentent rarement mauvais. Les agents pathogènes présents dans les boues humides s’infiltreront également dans le sol un peu plus rapidement que si les boues étaient sèches, ce qui signifie qu’ils quitteront la surface assez facilement et rapidement, réduisant ainsi le risque de contamination des eaux souterraines.
L’alternative (incinération et mise en décharge) n’est pas respectueuse de l’environnement
Les boues peuvent également être éliminées dans une décharge ou incinérées. Cependant, l’incinération n’est pas respectueuse de l’environnement car elle produit beaucoup d’énergie. Par exemple, 1kg de boue séchée contient 3 300 kcal d’énergie alors que 1kg de pneus de voiture en produit 8 300. Bien qu’elle produise beaucoup moins d’énergie, ce n’est toujours pas une option intéressante, surtout pour l’environnement.
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