Abstract :
[fr] Le séchage constitue une étape importante en aval de la déshydratation mécanique en vue de la
valorisation agricole ou énergétique des boues de station d’épuration. La teneur en eau peut être
réduite à moins de 5%, diminuant ainsi la masse et le volume des boues et, par conséquent, le
coût pour le stockage, la manutention et le transport. L'élimination de l'eau augmente
considérablement le pouvoir calorifique inférieur, transformant les boues en un combustible
convenable. En outre, les boues séchées peuvent être stabilisées et exemptes d'agents
pathogènes en fonction de la température et de la durée de traitement. Les technologies
convectives sont largement utilisées pour le séchage des boues. Le principal avantage est la
simplicité de la technologie et l’inconvénient majeur résulte de la grande quantité d'air à épurer
et désodoriser.
Le but des travaux menés par l'Université de Liège et VEOLIA Environnement est d'effectuer
une caractérisation en laboratoire des émissions gazeuses en fonction des conditions de séchage.
Pour ce faire, il est primordial de garantir une qualité constante de l'échantillon initial tout au
long des mesures. En effet, même si elles sont conservées à basse température, les boues
peuvent être le siège de dégradations biologiques et les propriétés de séchage peuvent être
modifiées. Ainsi, la première partie de ce travail est consacrée à l’étude de l'influence de la
durée de stockage des boues à 4°C sur les émissions gazeuses produites au cours de leur
séchage convectif. Deux types de boues, l’une ayant subi une digestion et l’autre pas, sont
étudiés. L’échantillonnage est effectué après la déshydratation mécanique dans deux stations de
traitement des eaux usées situées à proximité de l'Université de Liège. Les échantillons sont
stockés dans le laboratoire à 4°C dans un récipient hermétique. Pour effectuer les essais, 300 g
de boue sont déposés dans le sécheur sous la forme d’un lit d'extrudés de 6 mm de diamètre. La
masse de boue, la concentration en ammoniac et la concentration en composés organiques
volatils sont mesurées en ligne respectivement par une balance, un analyseur infrarouge et un
détecteur à ionisation de flamme. Des thermocouples permettent le suivi de la température en
amont, au sein et en aval du lit de boue. Des essais de séchage sont effectués au jour 0 (= jour
du prélèvement), et après 1, 2, 4, 10, 17 et 20 jours sous les conditions suivantes : température
de l'air = 140°C; vitesse superficielle de l'air = 1 m/s; humidité absolue = 0,005 kgeau/kgair sec.
La seconde partie du travail a été réalisée sur un échantillon de boue non digérée conservé à
12°C pour simuler des conditions réelles de stockage. Les essais de séchage ont été menés le
jour de prélèvement et après 4, 10 et 20 jours, avec des conditions opératoires similaires.
L’étude réalisée avec un stockage à 4°C montre que les émissions gazeuses sont maximales le
jour du prélèvement, diminuent fortement durant les deux premiers jours de stockage pour
atteindre un niveau constant durant deux semaines avant d’augmenter. Lors du stockage à 12°C,
les émissions d’ammoniac et de COV sont multipliées respectivement par un facteur 40 et 4
entre le jour 0 et le jour 20. Ces résultats mettent en évidence l’impact des conditions et de la
durée de stockage sur les émissions lors du séchage des boues et montrent l’importance de
sécher les boues le plus rapidement possible pour limiter les nuisances.
