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Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. − © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés Doc. J 3 944 − 1 P O U R E N S A V O I R P L U S Traitements et destinations ﬁnales des boues résiduaires par Jean-Claude BOEGLIN Ingénieur chimiste, Docteur ès sciences Président d’honneur de l’Institut de recherches hydrologiques (IRH) environnement, Nancy Conseiller scientiﬁque de l’Institut de promotion industrielle (IPI) environnement industriel, Colmar Classiﬁcation et réglementation Le tableau A fournit une approche de classiﬁca- tion des boues [12] en fonction de leurs principales caractéristiques physico-chimiques et structurelles. Les principaux textes de la réglementation fran- çaise et européenne sont résumés dans le tableau B. Les teneurs en métaux lourds sont également ﬁxées par la réglementation (tableau C). Le stockage des déchets industriels répond aux critères du tableau D. Les fumées rejetées dans l’atmosphère doivent respecter certaines normes comme le précise le tableau E. T ableau A – Classiﬁcation des boues selon leurs principales caractéristiques physico-chimiques et structurelles Caractéristiques principales de la boue Origine. Industrie Éléments de composition de la boue Organique hydrophile 1. Stations d’épuration biologique d’eaux résiduaires urbaines (boues primaires, fraîches, digérées anaérobie, aérobie...) Matières organiques (MVS) : 30 à 90 % en masse MS Matières protéiniques fermentescibles 2. Stations d’épuration physico-chimique des eaux résiduaires urbaines Matières organiques (MVS) et hydroxydes métalliques 3. Stations d’épuration biologique d’ER d’industries agricoles ou alimentaires (laiterie-brasserie) Matières organiques (MVS) : 60 à 90 % en masse MS Déchets végétaux et animaux 4. Station d’épuration biologique d’ER d’industries chimiques (dont pétrochimie) Matières organiques (MVS) : 70 à 90 % en masse MS Minérale hydrophobe 1. Appoint industriel : décarbonatation Faible teneur en matières organiques (MVS) : < 5 % en masse MS 2. Sidérurgie : lavage de gaz en aciérie Matières minérales denses, oxydes métalliques 3. Lavoir de charbon Matières schisteuses charbon, oxydes... Minérale hydrophile 1. Station d’eau potable 2. ER de décapage et de galvanoplastie Prédominance d’hydroxydes, métalliques : (Fe, Al, Cr...) 3. ER de tannerie Graisses, hydroxydes métalliques, présence carbonate et sulfate de calcium, matières organiques (MVS) 4. ER de chimie minérale 5. Traitement d’eau industrielle en vue d’un recyclage Fibreuse 1. ER de pâte à papier Fibres cellulosiques, sciures, copeaux, hydroxydes 2. ER de papeterie-cartonnerie Huileuse hydrophile 1. ER de raffinerie Huiles et graisses minérales, hydrocarbures 2. ER d’ateliers mécaniques et de l’industrie automobile Hydroxydes et matières organiques (MVS) (éventuellement) 3. ER de laminage à froid ER : Eaux résiduaires TRAITEMENTS ET DESTINATIONS FINALES DES BOUES RÉSIDUAIRES ____________________________________________________________________________ P O U R E N S A V O I R P L U S Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie Doc. J 3 944 − 2 est strictement interdite. − © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés Tableau B – Textes réglementaires a) Principaux textes de la réglementation française Classement Date Objet Loi 13/07/1979 Relative aux matières fertilisantes. Norme NF U 44-041 1985 Conditions de valorisation agricole des boues : teneurs de référence en métaux dans les boues et teneurs limites dans le sol. Circulaire 11/03/1987 Conditions de mise en décharge. Loi 13/07/1992 Conditions de mise en décharge (décharge de classe 2 ...) Décret 03/02/1993 Plans départementaux et régionaux d’élimination des déchets... Arrêté modifié 18/12/1992 Règles applicables aux décharges de classe 1 ... (déchets dangereux et industriels spéciaux) Décret 15/05/1997 Relatif à la classification des déchets dangereux Arrêté 09/09/1997 Relatif aux décharges existantes et aux nouvelles installations de stockage des déchets ménagers et assimilés Décret Arrêté 08/12/1997 08/01/1998 Relatifs à l’épandage des boues sur les sols agricoles b) Principales directives de la réglementation européenne No Objet des directives Directive 86/278 Conditions à respecter pour la valorisation agricole des boues urbaines ou assimilées Directive 89/429 Incinération des résidus urbains Directive 91/271 Sur l’assainissement des agglomérations : l’article 14 préconise la valorisation agricole et interdit le rejet en mer à partir de 1997 Directive 91/689 Les boues sont considérées commes des déchets dangereux, si elles ne sont pas recyclable en agriculture, ni traitées... Tableau C – Valorisation agricole des boues a) Teneurs limites en éléments-traces métalliques Métaux NF U 44-041 Teneurs de références dans les boues (mg/kg MS) Teneurs limites dans le sol (mg/kg sol sec) Directive CEE Teneurs limites dans le sol (mg/kg sol sec) Cadmium ................................. 20 2 3 Chrome .................................... 1 000 150 200 Cuivre ...................................... 1 000 100 140 Mercure ................................... 10 1 1,5 Nickel ...................................... 200 50 75 Plomb ...................................... 800 100 300 Sélénium ................................. 100 10 - Zinc .......................................... 3 000 300 300 Cr + Cu + Ni + Zn ...................... 4 000 - - b) Flux cumulé maximal en éléments-traces métalliques apporté par les déchets ou effluents pour les pâturages ou les sols de pH inférieur à 6 Éléments-traces métalliques Flux cumulé maximal apporté en 10 ans (g/m2) Éléments-traces métalliques Flux cumulé maximal apporté en 10 ans (g/m2) Cadmium 0,015 Sélénium (1) 0,12 Chrome 1,2 Zinc 3 Cuivre 1,2 Chrome + cuivre + nickel + zinc 4 Mercure 0,012 Nickel 0,3 Plomb 0,9 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. − © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés Doc. J 3 944 − 3 ___________________________________________________________________________ TRAITEMENTS ET DESTINATIONS FINALES DES BOUES RÉSIDUAIRES P O U R E N S A V O I R P L U S c) Teneurs limites en composés-traces organiques dans les déchets ou effluents Composés-traces organiques Valeur limite dans les déchets ou effluents (mg/kg MS) Flux cumulé maximal apporté par les déchets ou effluents en 10 ans (mg/m2) Cas général Épandage sur pâturages Cas général Épandage sur pâturages Total des 7 principaux PCB (2) .. 0,8 0,8 1,2 1,2 Fluoranthène ............................. 5 4 7,5 6 Benzo(b)fluoranthène ............... 2,5 2,5 4 4 Benzo(a)pyrène ......................... 2 1,5 3 2 (1) Pour le pâturage uniquement. (2) Polychlorobiphényles (PCB) 28, 52, 101, 118, 138, 153, 180. T ableau C – Valorisation agricole des boues (suite) T ableau D – Critères d’acceptabilité pour le stockage des déchets industriels spéciaux Critères Valeurs Critères Valeurs Fraction soluble maximale sur sec ..... (% en masse) 10 Zn (zinc) .......................................................... (mg/kg) < 250 DCO ................................................................ (mg/kg) < 2 000 Cd (cadmium) ................................................ (mg/kg) < 25 Phénols .......................................................... (mg/kg) < 100 Ni (nickel) ....................................................... (mg/kg) < 50 Cr6+ (chrome hexavalent) ............................. (mg/kg) < 5 As (arsenic) .................................................... (mg/kg) < 5 Cr total (chrome total) ................................... (mg/kg) < 50 Hg (mercure) .................................................. (mg/kg) < 5 Pb (plomb) ..................................................... (mg/kg) < 50 CN− (cyanure) ................................................ (mg/kg) < 5 T ableau E – Qualité des fumées d’incinération. Normes de rejet (valeurs exprimées en mg/Nm3 de gaz sec et rapportées à une teneur en oxygène de 11 %) Critères France Allemagne Pays-Bas Suisse États-Unis Poussières ....................................................... 30 10 5 20 30 CO .................................................................... 100 50 50 50 100 HCl ................................................................... 50 10 10 20 50 HF ..................................................................... 2 1 1 2 - SO2 .................................................................. 300 50 40 .............................. 50 NOx .................................................................. .............................. 200 70 .............................. 120 Carbone total ................................................... 20 10 10 20 - Cd + Hg ............................................................ 0,2 0,1 0,1 0,1 - Ni + As ............................................................. 1 - - - - Métaux totaux ................................................. 5 0,5 1 1 - Dioxines + furanes .......................................... .............................. 0,000 1 0,000 1 - - TRAITEMENTS ET DESTINATIONS FINALES DES BOUES RÉSIDUAIRES ____________________________________________________________________________ P O U R E N S A V O I R P L U S Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie Doc. J 3 944 − 4 est strictement interdite. − © Techniques de l’Ingénieur, traité Génie des procédés Bibliographie Ouvrages généraux [1] ECKENFELDER (W.W.). – Gestion des eaux usées industrielles. Technique et Documenta- tion, Lavoisier (1982). [2] Sté Degrémont. – Mémento technique de l’eau. Technique et Documentation, Lavoisier Paris (1989). [3] Techniques d’épuration actuelle et évolution. Ministère de l’Environnement. Document n° 27 (1994). [4] BOEGLIN (J.C.). – Traitements des boues rési- duaires industrielles. Cours effectués en Maî- trise de biochimie faculté des sciences de Metz et en Formation continue à l’IPI « Environnement industriel » de Colmar. Articles [5] ROUSSEL (P .), DESACHY (C.) et CHALOT (F .). – Les réglementations nationales et euro- péennes. Session de formation continue à l’ENGREF , Paris (nov. 1994). [6] BEBIN (J.). – Normalisation européenne, situation actuelle, actions en cours, perspec- tives. Session de formation continue à l’ENGREF , Paris (nov. 1994). [7] BOVIJN (L.). – Les principales méthodes de traitement et d’élimination des boues des stations de traitement des eaux. Journées de l’eau au CPT (Centre de Perfectionnement Technique), Paris (déc. 1970). [8] HAUBRY (A.). – Épaississement et déshydra- tation mécanique des boues d’épuration des eaux. Journées Information Eau, Poitiers (oct. 1976). [9] BOEGLIN (J.C.). – Méthodologie pour l’étude et la caractérisation des boues résiduaires en vue du choix de leur mode de traitement. L ’eau et l’Industrie n° 40 (déc. 1979). [10] EIKUM (A.S.). – Characterization of the degree of stability of waste water sludges : aerobic stabilized sludges. Eurocop-Cost 68- 24 Progress report n° 2, uploads/Industriel/ traitements-et-destinations-finales-des-boues-residuaires-ti452pesp-j3944.pdf