Si aujourd’hui la production de boues en Europe est évaluée à
7 millions de tonnes de matières sèches, la densification des réseaux de collecte d’eaux brutes, associée à l’augmentation du nombre d’installations de traitement et à l’amélioration de leurs rendements de dépollution, devrait amener un doublement de cette production à l’horizon 2005.
Cette augmentation de la production des boues associée à une prise de conscience environnementale collective renforcée par une réglementation plus stricte, impose de s’orienter pour leur traitement vers des solutions de valorisation.
ATHOS® est une nouvelle réponse à la problématique des boues d’épuration qui utilise le principe de l’oxydation par voie humide (OVH) couplée à un traitement biologique. Aujourd’hui 200 litres d’eaux usées génèrent 5 litres de boues brutes avant traitement. Grâce à la technique d’OVH, cette quantité de boue est au final réduite à l’équivalent d’une tasse à café.
L’OVH consiste à chauffer à haute température (250 à300°C) un effluent, en phase liquide pressurisée (70 à 150 bars) en présence d’un gaz oxydant, dans le but de transformer par oxydation les composés organiques en un rejet gazeux propre, un liquide organique biodégradable et un solide essentiellement minéral. Cette technique permet à tous les constituants de la boue d'être recyclés, valorisés ou réintroduits dans le milieu naturel sans aucune nuisance et sans aucun traitement complémentaire.
Le procédé ATHOSâ est capable de traiter les boues avec la même efficacité mais dans des conditions plus modérées de température (235°C) et de pression (environ 45 bar), en présence d’oxygène pur.
Principe de fonctionnement
Les boues épaissies à une siccité [la siccité définit le pourcentage de matières sèches (MS) contenue dans une boue, Note Waternunc.com] comprise entre 4 et 7% sont introduites dans un réacteur d’oxydation au moyen d’une pompe haute pression. Stocké sous forme liquide, l’oxygène est vaporisé et injecté en toute sécurité dans le réacteur à l’aide d’un hydroéjecteur à un débit contrôlé.
En régime établi la réaction d’oxydation dégage de la chaleur qui maintient le mélange réactionnel en température et sert à préchauffer les boues épaissies avant leur introduction dans le réacteur. Ces échanges de chaleur sont assurés par une boucle de récupération thermique.
La pression est maintenue constante dans le réacteur par évacuation des gaz au fur et à mesure de leur production. Ces gaz contiennent de la vapeur d’eau, du dioxyde de carbone, de l’azote moléculaire et des traces de composés organiques volatils. Après traitement sur un réacteur catalytique, du gaz propre est rejeté dans l’atmosphère.
La température relativement basse de la réaction d’oxydation empêche la formation de sous-produits nocifs du type dioxines, furannes et oxydes d’azote. La réaction en milieu liquide évite tout rejet de poussières à l’atmosphère.
Les boues minéralisées extraites du réacteur sont refroidies dans l’échangeur thermique avant d’être introduites dans un décanteur.
Le liquide du décanteur, qui contient une charge carbonée facilement biodégradable (acides acétiques, acides gras, alcools) est retourné en tête de station au niveau du traitement biologique de l’eau, alors que la partie solide contenant moins de 5% de matières organiques est envoyé vers un équipement de déshydratation qui peut être complété par une étape de séchage selon le type de valorisation envisagée.
La déshydratation est réalisée sans ajouts de produits de conditionnement. Il en résulte un extrait solide de siccité d’au moins 50% que l’on appelle : technosable.
Ce technosable est inerte, valorisable en technique routière ou dans la fabrication de béton ou mis en centre de stockage. Les métaux lourds qui pouvaient être contenus dans les boues sont fixés dans le technosable sous une forme non lixiviable(1).
(1) Lixiviats : eau ayant percolé à travers des matériaux polluants, notamment ceux d'une décharge ou d'un centre d'enfouissement technique (CET). Les lixiviats de décharge sont constitués des eaux d'infiltration, de ruissellement et de précipitation qui percolent à travers la masse de déchets enfouis se chargeant tant en matières minérales qu'organiques. Note Waternunc.com
