Comment chauler la boue - Efe
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La chaux dans le traitement des <strong>boue</strong>sGaétan B<strong>la</strong>ndinLhoist R&DEFE, Paris le 11décembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>sFonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Agent asséchant: Augmentation de <strong>la</strong> siccitéSource : ADEME11decembre 2008
Amélioration de <strong>la</strong> cohésion et de <strong>la</strong> tenue en tasSource : ADEME11decembre 2008
Evolution du pH et de <strong>la</strong> gène olfactive au stockage14Tc = 17% Tc = 27% Tc = 33% Tc = 50%12pH1086Odeurviolente4Odeurintense2Odeurlégère00 mois 1 mois 2 mois 3 mois 4 mois 5 mois 6 mois0 mois 1 mois 2 mois 3 mois 4 mois 5 mois 6 moisTemps de stockage30% de CaO sont nécessaires pour maîtriser les odeursSource : Trinity River Authority, Freese and Nichols inc11decembre 2008
100%Stoppe <strong>la</strong> fermentation : Stabilisation biologique des <strong>boue</strong>s chaulées90%80%H 2 S70%60%NH 350%40%30%CH 4 S20%10%0%4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14pHSuppression des odeurs soufrées11decembre 2008
oeufs d’helmintheviablesHygiénisation100Salmonelles% salmonelles viables9080706050403020100Source : IRH Nancy6 7 8 9 10 11 12pHDestruction des bactéries etdes virus si pH > 12 pendantplus de 24 heures1009080706050% oeufs403020Œufs d’helminthe20% CaO0% CaO30% CaOGaspard et al.Source : IRH Nancy1050% CaO00 20 40 60 80 100 120 140 160 180Durée de stockage (joursjours)11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Pourquoi ?Qui ?Calci-actionaction ®<strong>Comment</strong> ?Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquidesBoue liquideValeur ajoutée Ca MgStabilisation – HygiénisationSilos ou <strong>la</strong>gunesEPAISSISSEMENTDésodorisationSTABILISATION (liq)DIGESTIONOXYDATION HUMIDENeutralisationInertage ETMDESHYDRATATIONSTABILISATION / HYGIENISATIONCOMPOSTAGESECHAGEINCINERATIONSLRéactif liquide prêt à l’emploiRECYCLAGEELIMINATIONAgronomiqueMatièreDéchargeStockage déchet ultime11decembre 2008
Calci-traitement : Neutra<strong>la</strong>c ® SLTraitement des <strong>boue</strong>s en siloTraitement des <strong>boue</strong>s en <strong>la</strong>guneSLRéactif liquide prêt à l’emploi11decembre 2008
Préparation de Neutra<strong>la</strong>c ® SL sur siteSLRéactif liquide prêt à l’emploi11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’éliminationÉpandage agricoleCompostageSéchageMise en décharge / Incinération11decembre 2008
Pourquoi ?Qui ?Calci-actionaction ®<strong>Comment</strong> ?La Calci-finition des <strong>boue</strong>s déshydratéesBoue liquideSiccitéCohésion et tenue en tasStabilisation – HygienisationCalcitraitementSTABILISATION (liq)EPAISSISSEMENTDIGESTIONOXYDATION HUMIDEInertage des métaux lourdsValeur ajoutée Ca MgDESHYDRATATIONBoues en sortie de déshydratationSTABILISATION / HYGIENISATIONCalcifinitionCOMPOSTAGESECHAGEINCINERATIONRECYCLAGEELIMINATIONAgronomiqueMatièreDéchargeStockage déchet ultime11decembre 2008
Mé<strong>la</strong>nger chaux et <strong>boue</strong> déshydratéeDESHYDRATATIONNeutra<strong>la</strong>c ® QNeutra<strong>la</strong>c ® HNeutra<strong>la</strong>c ® Q SRChaux vive à réactivité retardéeGavopompeRECYCLAGEELIMINATION11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Pourquoi ?Qui ?Calci-actionaction ®<strong>Comment</strong> ?Le Calci-traitement – l’objectifBoue liquideEPAISSISSEMENTSTABILISATION (liq)DIGESTIONOXYDATION HUMIDEBoues en amont de déshydratationDESHYDRATATIONSTABILISATION / HYGIENISATIONCalcitraitementCalcifinitionCOMPOSTAGESECHAGEINCINERATIONRECYCLAGEELIMINATIONAgronomiqueMatièreDéchargeStockage déchet ultime11decembre 2008
Optimisation du conditionnement et de <strong>la</strong> déshydratationConditionnementoptimiséDESHYDRATATIONBoue chauléestructuréeMatièresècheMineraleOrganiqueEAUFiltratMeilleuredéshydratation11decembre 2008
Pourquoi ?Qui ?Calci-actionaction ®<strong>Comment</strong> ?Le Calci-traitement – les conditionnementsConditionnement organiqueConditionnement minéralFeCL3 + Ca(OH)2Calci-traitementOptimisation du réactifRéactifs Neutra<strong>la</strong>c ® optimisésRéactifs prêts à l’emploi11decembre 2008
Simplifier <strong>la</strong> mise en œuvreBoue liquideNeutra<strong>la</strong>c ® Injecto-MaticAutomatisé et sécuriséDESHYDRATATIONCOMPOSTAGESECHAGEINCINERATIONRECYCLAGEELIMINATION11decembre 2008
Simplifier <strong>la</strong> mise en œuvre: Injection de poudresFlocu<strong>la</strong>ntBouesliquidesPompeInjectomatic11decembre 2008
Simplifier <strong>la</strong> mise en œuvre: Injection de <strong>la</strong>it de chaux prêt à l’emploiFlocu<strong>la</strong>ntBouesliquidesPompe11decembre 2008
Le chau<strong>la</strong>ge des <strong>boue</strong>s: une source d’économiecaractéristiqueBouesliquidesCalcifinitionCalcitraitementAvantages et Gains associésredressement pH acide des sols apport en Ca-Mg réduction des odeurs stabilisation / hygiénisation inertage des ML augmentation de <strong>la</strong> siccité amélioration de <strong>la</strong> cohésion adaptation aux filières et exutoires polyvalence perennité de <strong>la</strong> solutionstructure / tenue en tas économie stockage, manipu<strong>la</strong>tionfacilité de mise en œuvre économie exploitation, personnelréduction des poussieres de CaO sécurité imp<strong>la</strong>ntationréduction des émissions de NH3 sécurité conditions de travailréduction des tonnages de <strong>boue</strong>s économie stockage, coût d'éliminationCalci-traitement: optimisation du chau<strong>la</strong>ge11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ?Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquidesLa Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratationLe Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation• Etudes de cas Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Etude de cas n°1 – Filtre à bandesAugmenter le taux de raccordement du réseau de <strong>la</strong> stationS’équiper d’une seconde station d’épuration pour un autre versant Enjeux :Minimiser les investissementsPérenniser <strong>la</strong> filière de recyc<strong>la</strong>ge agricoleConséquence : de nouvelles exigencesRéduire <strong>la</strong> quantité de <strong>boue</strong>s produitesAméliorer <strong>la</strong> structure du produit chaulé11decembre 2008
Réponse n°1 : homogénéité & structureBoues liquidespH = 6.5Neutra<strong>la</strong>c ® Q II DB+ flocu<strong>la</strong>ntorganiquepH = 7.0Boues déshydratéespH > 9.0FiltratpH = 8.0 (30% CaO)StockagepH > 12.011decembre 2008
Réponse n°2 : stabilisation biologique141312pH des <strong>boue</strong>s111098761 min 10 min 100 min 17 hrs 7 jrs 70 jrs 7 moisDosage de Neutra<strong>la</strong>c ® Q II DB : 30% / matière sèches11decembre 2008
Réponse n°3 : siccitésTonnes de <strong>boue</strong>s par tonne de MS109876543210Siccité15 %Boues déshydratées- 16 %Siccité25 %Boues Calci-traitéesNeutra<strong>la</strong>c ® Q II DB : 30% / MSNeutra<strong>la</strong>c®EauMS11decembre 2008
Gain : évolution de <strong>la</strong> qualité des filtrats250200Sans Calci-traitementteneur en PO4 tot en mg/L150100Avec Calci-traitement5006,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13pHRéduction significative de <strong>la</strong> teneur en phosphore11decembre 2008
ObjectifsEtude de cas n°2 - CentrifugeuseNouvelle station d’épuration.Les <strong>boue</strong>s doivent être chaulées pour être valorisées en épandage agricoleLa commune installe un Calci-traitementObjectifs par ordre de priorité : Obtenir une siccité supérieure à 25%, Obtenir des <strong>boue</strong>s déshydratées structurées présentant unetenue en tas favorable au stockage >6 mois en aire couverte, Atteindre <strong>la</strong> stabilité et l’hygienisation des <strong>boue</strong>s.11decembre 2008
Solution Calci-traitement adaptéeSiccitéStructureStabilisation – HygiénisationInertage des métaux lourdsValeur ajoutée Ca MgRéduction de <strong>la</strong> quantitéde <strong>boue</strong>sInjecto-matic LVFlocu<strong>la</strong>ntCompostageSéchageIncinerationRecyc<strong>la</strong>geEliminationAgronomiqueMatièreDéchargeStockage résiduultime11decembre 2008
Réponse n°1 : structure et aptitude à <strong>la</strong> valorisatio n agricoleMé<strong>la</strong>nge homogènepH moyen : 7.0 pH moyen : 11.7pH moyen : 7.9Boue stockéestabilisée ethygiéniséepH > 12(pH moyen : 12.2 à long terme)11decembre 2008
Impact sur <strong>la</strong> centrifugeuse32,00SteP de CARMAUX30,0028,00D4L n° 4330Essais avec chauxConcentration : 20 - 27 gMES/lDose polymère : 8 kg/TMeS (8848FS)Essais Sans Chaux(anneau 220)Siccité (%)26,0024,0010 au 13/07/2007Zone optimale de travailen régu<strong>la</strong>tion de coupleEssais Avec Chaux(45%)(anneau 220)Essais sans Chaux(anneau 200)22,00Essais sans chauxZone optimale de travailen régu<strong>la</strong>tion de couple20,00Essais Avec Chaux(anneau 200)18,0040,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 80,0 85,0Couple (%)Régu<strong>la</strong>tion stable & absence de vibrationSource : Andritz11decembre 2008
ObjectifsEtude de cas n°3 Filtre-presseDéshydratation Filtre Presse mobile.Validation qualitative d’un conditionnement innovantNeutra<strong>la</strong>c® SLS - Polymèretype <strong>boue</strong> graisse graisse urbaineMS <strong>boue</strong> 5.50% 5.50% 4.60%dosage CaO 41 % CaO / MS - -dosage FeCl3 4.5% / MS 4.5% / MS -dosage N.SLS - 30% eq CaO / MS 22% eq CaO / MSdosage polymere - '- 7.2 kgMS / tMStemps filtration 120 mn 50 mn 50 mnsiccité 49% 47% 35.50%11decembre 2008
ObjectifsEtude de cas n°4 Filtre-presseDéshydratation Filtre PresseProblématique d’odeurs et de reprise en fermentation Condition opératoire siteConditionnement FeCl3 /polymère Solution testéeInjection de SLS 45 prêt à l’emploi avant conditionnement pourstabiliser <strong>la</strong> <strong>boue</strong>Conditionnement optimisé en combinaison avec FeCl311decembre 2008
ObjectifsEtude de cas n°4 Filtre-presse Instal<strong>la</strong>tion de dosage Neutra<strong>la</strong>c ® SLS 45Injection en ligne : pas de préparation <strong>la</strong>it de chaux ni de bac deconditionnementBoucle de régu<strong>la</strong>tion11decembre 2008
ObjectifsEtude de cas n°4 Filtre-presse DébâtissageFeCL3 / polymère FeCL3 / SLS 45Temps de débâtissage: 25-50 minTemps de débâtissage: 20-25 min11decembre 2008
ObjectifsEtude de cas n°4 Filtre-presse Améliorations constatées Aspect fractionné / tenue en tas Plus de re<strong>la</strong>rgage d’eau Problématique odeur stoppée Réduction de 10% des quantités de <strong>boue</strong>s produites11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Valeur ajoutée agronomique des <strong>boue</strong>s chaulées Structuration du sol et stimu<strong>la</strong>tion de son activité microbiologique Correction de <strong>la</strong> basicité du solRendement gazon (unité arbitraire)20181614121086420Boues brutesBoues chaulées0 2 4 6 8 10 12 14 16Dosage <strong>boue</strong> (t/ha) Photos : ADEME11decembre 2008
Substitut aux engrais chimiques Boues chaulées : valeur économique fertilisanteune <strong>boue</strong> biologique chaulée à 30-40% fournit 10 kg/t d’azote, 11 kg/t dep2O5, 1 kg/t de P2O5 et 80 kg/t de CaO Aspect environnemental positif de l’épandage des <strong>boue</strong>s en substitutaux engrais chimiquesPONS, M.; BELHANI, M.; BOURGOIS, J., Life cycle analyzes. Purification of urban waste water =Analyse du cycle de vie. Épuration des eaux usées urbaines, Techniques de l'ingénieur, 2008, G5820, 24 p., Journal11decembre 2008
Impact positif sur <strong>la</strong> biodiversité des sols forestiers11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Chau<strong>la</strong>ge et compostage Exploitation de <strong>la</strong> step: intérêtOptimisation de <strong>la</strong> déshydratationStructurationStabilisation temporaire / stockageRéduction des odeurs Exploitant de <strong>la</strong> p<strong>la</strong>teforme compost: compatibilitéPossibilité d’adapter le réactif ou <strong>la</strong> dose à mettre en œuvre sisouhaité par l’exploitant pour des questions de pHDes p<strong>la</strong>teformes de compost utilisent des <strong>boue</strong>s chaulées• Notamment issus de conditionnement filtre-presse• Pas de contrainte d’exploitation• Peu d’effet sur l’initiation du process11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Etude sur le séchage des <strong>boue</strong>s chauléesEffect of Liming on the Convective Drying of Urban Residual Sludge - European Conference on Sludge Management - Liège, Belgique, 1er et 2septembre 2008Y. Huron et al (Laboratoire de génie chimique – Université de LiègeG. B<strong>la</strong>ndin (Centre de Recherche & Développement de Lhoist, Nivelles, Belgique)Capacité évaporatoire Impact positif du chau<strong>la</strong>ge Impact positif du calci-traitement vs. Post-chau<strong>la</strong>geLiée à un effet structurantAugmentation jusqu’à 50% des capacités évaporatoires11decembre 2008
Sommaire: Les solutions pour le traitement des <strong>boue</strong>s Fonctionnalités de <strong>la</strong> chaux <strong>Comment</strong> <strong>chauler</strong> <strong>la</strong> <strong>boue</strong> ? Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s liquides La Calci-finition des <strong>boue</strong>s après déshydratation Le Calci-traitement des <strong>boue</strong>s avant déshydratation Chau<strong>la</strong>ge et filières d’élimination Épandage agricole Compostage Séchage Mise en décharge / Incinération11decembre 2008
Solution Neutra<strong>la</strong>c ® : Mise en décharge / incinération Mise en décharge: En France, avec une siccité minimale de 30%, 1/4des <strong>boue</strong>s chaulées sont admises en décharge IncinérationEn Allemagne, les centrales de combustionthermique admettent fréquemment des <strong>boue</strong>schaulées en incinération11decembre 2008
Les gammes des réactifs Neutra<strong>la</strong>c ® pour le traitement des <strong>boue</strong>s11decembre 2008
Merci…pour votre attention!Contact :Siegfried TENAStel : 01.53.45.53Contact :A<strong>la</strong>in CUDREY,tel : 04.76.33.58.00
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