Traitement des boues (HU)

Traduction anglaise : Sludge treatment

Article en chantier

Dernière mise à jour : 09/12/2025

Le traitement des boues produites par l'exploitation des systèmes d'assainissement a pour objectif de réduire leur volume, de limiter leur possibilité de nuisances (odeurs, risques sanitaires ou environnementaux) et d'améliorer leurs caractéristiques physiques, afin de permettre, leur valorisation énergétique et/ou matière et/ou agronomique.

Différents types de boues et traitements associés

En assainissement on peut distinguer différents types de boues, notamment :

• Les boues produites par voie biologique et extraites au niveau des décanteurs et clarificateurs des stations d’épuration ;
• les boues de curage issues du nettoyage des ouvrages d'assainissement ;
• les boues provenant du curage des installations d'assainissement non collectif ;
• les déchets solides, résultant en particulier de la décantation des rejets urbains de temps de pluie, particulièrement dans les bassins de retenue.

Selon les cas, les boues contiennent des quantités plus ou moins importantes de matières inertes, de matières organiques, de produits toxiques et d'eau. De plus leur granulométrie est très variable. Les traitements devraient donc être différenciés selon leur origine. Cependant, du fait de l'importance des quantités de boues produites dans les stations d'épuration, les boues ayant d'autres origines sont souvent traitées avec elles. En particulier, les boues des curages des ouvrages d’assainissement et des vidanges de l’assainissement non collectif sont en grande partie réintroduites dans les stations d’épuration.

Cas des boues de stations d'épuration

Le principe de l'épuration des eaux usées consiste à séparer l'eau des déchets et des polluants qu'elle contient. La production de boues est donc un résultat naturel du processus. On peut même dire que plus on produit de boues et mieux on traite l'eau. Ces boues doivent à leur tour faire l'objet d'un traitement qui a pour but final de les valoriser au maximum en minimisant les nuisances.

Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de remplir deux conditions :

• réduire leur volume et améliorer leurs propriétés mécaniques en éliminant au maximum l’eau qu'elles contiennent ;
• réduire leur pouvoir fermentescible (stabilisation).

Différentes filières possibles

Schéma général des différentes filières possibles

Il existe un grand nombre de filières possibles de traitement des boues. Plutôt que de toutes les décrire individuellement, nous avons choisi de toutes les représenter sur un schéma général faisant apparaître les différentes étapes qui les constituent ainsi que les enchainements possibles (figure 1).

Figure 1 : Différentes filières et étapes du traitement des boues.

Ce schéma peut être explicité par les éléments suivants :

• Les étapes en bleu correspondent à une évolution visant principalement à diminuer la teneur en eau des boues ;
• les étapes en vert clair correspondent à des procédés biologiques ;
• les étapes en orange correspondent à des procédés chimiques ou thermiques ;
• les étapes en vert foncé correspondent à la destination finale des boues ;
• les flèches en pointillés correspondent à des enchainements peu ou plus pratiqués ;
• la flèche bleu clair entre "digestion aérobie" et "production biogaz" indique que la production de biogaz est une conséquence directe de la digestion mais ne constitue pas à proprement parler une étape spécifique.

Ces différentes étapes sont décrites dans les articles :

• Epaississement des boues (HU) ;
• Déshydratation des boues (HU) ;
• Digestion anaérobie des boues (HU) ;
• Stabilisation chimique des boues (HU) ;
• Compostage (des boues) (HU) ;
• Séchage thermique des boues (HU) ;
• Oxydation thermique des boues (HU) ;
• Epandage des boues (HU) ;
• Valorisation thermique des boues (HU) ;
• Valorisation matière des boues (HU) ;
• Valorisation des boues par production de biogaz (HU) ;
• Mise en décharge des boues (HU).

Considérations générales sur les filières possibles

Les différents cheminements de la figure 1 ne constituent pas tous des filières pratiques de traitement des boues et il est important de bien avoir en tête les éléments suivants :

• la filière épandage liquide sans ou avec épaississement existe mais n’est pratiquement plus utilisée ; elle était employée pour les petites ou moyennes stations ; elle reste encore pratiquée lors des curages de lagunage et sur des stations implantées à proximité immédiate des champs d’épandage ;
• la filière déshydratation/séchage sans épaississement de type lit de séchage existe encore sur de très petites STEP mais tend à disparaître ; en revanche les lits de séchage plantés de roseaux (LSPR ?) se développent pour des stations jusqu’à 30 000 EH mais restent cependant principalement utilisés pour des stations entre 2000 et 6000 EH ; alimentés directement en boues liquides depuis le bassin biologique, ils permettent de déshydrater les boues (15 à 20% de siccité) et de les stocker sur plusieurs années (5 à 10 ans suivant le dimensionnement).
• la filière extraction de boues liquides sans épaississement, déshydratation mécanique et compostage est très répandue pour les petites et moyennes stations ; le compostage est soit intégré dans l’unité, soit réalisé sur des sites spécialisés extérieurs.

De façon plus générale, le schéma représente de façon synthétique les différentes filières possibles pour le traitement des boues de stations d’épuration mais ne constitue pas un catalogue de choix possibles dans tous les cas. Le choix d'une filière doit être fait en fonction du contexte spécifique de chaque station : taille de la STEP, nature des filières eau en place, débouchés possibles pour les boues (en particulier contexte agricole local, éloignement des parcelles, etc.).

Quantités concernées et importance relative des différentes filières

§ en chantier

En France, en 2023, les stations d'épuration ont produit 1 141 000 tonnes de matières sèches (TMS) (source portail assainissement). Ce chiffre est stable depuis plusieurs années.

L'épandage agricole constitue la filière principale (640 547 TMS), suivie par le compostage (563 920 TMS) et l'incinération (149 628 TMS). La valorisation matière (7 032 TMS) et la mise en décharge (2 168 TMS) restent marginales. La figure 3 synthétise ces éléments.

Figure 3 : Devenir des boues de station d'épuration (source : Portail assainissement).

Pour en savoir plus :

• Mémento Degrémont