De quoi parle-t-on ?
Les eaux usées générées par une agglomération sont épurées dans une station de traitement des eaux usées (STEU) avant d’être rejetées au milieu naturel. L’épuration de ces eaux génère des déchets appelés boues, qui subissent des traitements adaptés à la valorisation souhaitée en sortie de la filière boues. L’exutoire de la filière peut être par exemple l’épandage sur parcelles agricoles, le compostage ou encore l’incinération.
Le schéma ci-dessous explique de manière simplifiée le fonctionnement d’une station de traitement des eaux usées de type boues activées.
A l’échelle d’une collectivité, la gestion des boues peut revêtir une certaine complexité, du fait de la diversité des boues produites (nature, localisation, volume) et de leur valorisation après traitement.
Une approche intégrée de gestion des boues à l’échelle du territoire
Les boues issues des quatre plus grosses stations de traitement des eaux usées (STEU) de la Métropole Rouen Normandie (MRN), représentant un flux global de 94% par rapport à l’ensemble des 23 stations, sont actuellement incinérées sur deux sites, le reste étant épandu.
Un four est présent sur le site de la STEU de Saint-Aubin-lès-Elbeuf (118 000 EH) et deux fours sont présents sur le site de la STEU "Emeraude" à Petit-Quevilly (550 000 EH), ce qui permet actuellement un confort d’exploitation sur cette dernière, un seul fonctionnant quand l’autre est en maintenance.
Or les travaux d’extension sur cette STEU, achevés fin 2018, entraînent une surproduction de boues qui nécessiterait à terme l’utilisation en sous-régime du deuxième incinérateur. L’auto-combustion des boues ne serait pas alors pas assurée et un complément constant de fioul serait nécessaire. Le four de la STEU de Saint-Aubin-lès-Elbeuf fonctionne en sous-charge et nécessite un apport complémentaire de fioul.
Le Cerema a été sollicité pour réaliser une étude sur les possibilités de traitement des boues. Il a tout d’abord défini un état des lieux de la production de l’ensemble des boues des stations de traitement des eaux usées du territoire de la métropole, puis présenté une analyse de la faisabilité de différentes filières de traitement des boues en lien avec les équipements en place et, sur la base d’un retour d’expérience sur trois STEU françaises, proposé des recommandations et des points de vigilance pour les filières d’incinération et de méthanisation par rapport aux techniques existantes.
Une démarche de transition écologique et économique de la filière
Le bilan pluri-annuel des flux de boues produits sur le territoire de la Métropole Rouen Normandie a permis au maître d’ouvrage d’obtenir une vision globale qualitative et quantitative de l’ensemble des flux de boues. L’analyse de faisabilité de modification de la filière boues sur Emeraude a conduit à étudier de manière plus approfondie la digestion anaérobie. Le retour d’expérience sur les trois STEU françaises a permis d’obtenir des recommandations d’exploitation par des acteurs de terrain et de récupérer des critères de dimensionnement qui ont été en partie utilisés dans l’analyse des scénarios.
A l'issue d’une analyse multicritère sur quatre scénarios de gestion des filières boues incluant la méthanisation in situ, un scénario optimal du point de vue technique, économique et environnemental a été proposé au maître d'ouvrage. L’étude est achevée depuis juillet 2020, et à la demande du maître d’ouvrage, le Cerema a produit fin 2020 une série de 6 fiches techniques synthétisant les grandes phases de l’étude :
- Fiche 0 : Introduction et problématique de la collectivité
- Fiche 1 : état des lieux de la gestion des boues à l’échelle du territoire
- Fiche 2 : description des scénarios étudiés et méthodologie employée
- Fiche 3 : évaluation des émissions de GES des scénarios étudiés
- Fiche 4 : coûts des scénarios étudiés
- Fiche 5 : description du scénario retenu et propositions d’implantation
Toutefois la collectivité n’a pas encore entériné officiellement son scénario futur de gestion. Il n’est donc pas possible de diffuser l’ensemble des résultats issus de l’analyse multi-critères. Seules les fiches 0 à 3 sont diffusables. La synthèse générale des scénarios étudiés est résumée ci-après :
Un article scientifique et technique relatif à cette étude du Cerema a été publié en novembre 2020 dans la revue TSM. Une présentation de l’étude sera également réalisée lors du prochain Congrès de l’Astee le mercredi 9 juin 2021.