Séchage des boues d'épuration – efficace, à faibles émissions et conforme aux futures réglementations

À partir du 1er janvier 2029, l'épandage agricole des boues d'épuration sera interdit pour les stations d'épuration de plus de 100 000 équivalents-habitants (EH) – à partir de 2032, cela s'appliquera également aux stations de plus de 50 000 EH. Les stations d'épuration de moins de 50 000 EH pourront continuer à épandre les boues sur les terres agricoles.

Parallèlement, une obligation autonome de récupération du phosphore entre en vigueur : les stations d'épuration de plus de 100 000 EH devront récupérer le phosphore à partir de 2029, et celles de plus de 50 000 EH à partir de 2032. Pour les nouvelles installations de plus de 10 000 EH, l'obligation concernant le phosphore s'applique également à partir de 2029. Le séchage des boues d'épuration est une étape centrale : il est la condition préalable à la valorisation thermique, dont les cendres d'incinération permettent de récupérer le phosphore. Pour de nombreux exploitants, la valorisation thermique sera à l'avenir la principale voie d'élimination – même si la loi autorise formellement d'autres procédés de récupération.

Une réponse forfaitaire n'est pas possible sans données de projet concrètes – la taille de l'installation, le débit, la source de chaleur disponible et la teneur en matière sèche (MS) cible souhaitée sont les paramètres déterminants. À titre indicatif : la valorisation thermique des boues d'épuration coûte aujourd'hui aux exploitants entre 370 et 470 € par tonne de matière sèche – des coûts qui peuvent être partiellement économisés grâce à une installation de séchage propre ou réduits lors des négociations avec les usines d'incinération, car les boues séchées ont un pouvoir calorifique nettement plus élevé et permettent d'obtenir des conditions plus avantageuses. À cela s'ajoutent des coûts de transport réduits grâce au poids nettement inférieur après le séchage. Dans le cadre du conseil en projet, STELA établit un calcul de rentabilité individuel – sur la base de la quantité réelle de boues, de la chaleur fatale disponible et des coûts d'élimination locaux.

Grâce à sa conception modulaire, le STELA BTS peut être dimensionné pour des stations d'épuration de différentes tailles – des petites installations communales aux grands exploitants industriels. Une condition importante : les boues d'épuration doivent être digérées, c'est-à-dire qu'elles doivent avoir subi un processus de digestion anaérobie avant le séchage. Les boues digérées ne dégagent plus de gaz significatifs, ce qui simplifie considérablement la protection contre les explosions. 

La teneur en MS à l'entrée dépend du système d'alimentation : un séchage par mélange en retour est possible dès environ 10 % de MS ; après déshydratation mécanique, la teneur en MS se situe généralement entre 20 et 30 % et est ensuite introduite via une pompe avec matrice (« STELA Matrix Feed »). La question de savoir si une installation propre ou une solution commune avec les stations d'épuration voisines est plus économique dépend de la quantité de boues produites et de l'infrastructure locale. STELA conseille les exploitants dès cette phase précoce de planification.

La teneur en MS visée dépend directement de la voie de valorisation prévue : pour la co-incinération dans des centrales au charbon ou des cimenteries, une teneur en MS d'au moins 60 à 70 % est généralement requise. Pour la mono-incinération dans des chaudières à lit fluidisé – le procédé privilégié en Allemagne, qui permet une récupération ciblée du phosphore à partir des cendres – on vise généralement des teneurs en MS de 80 à 95 %. Pour la pyrolyse, des exigences spécifiques s'appliquent selon le fabricant de l'installation. La co-incinération dans les centrales au charbon est limitée à moyen terme en tant que voie de valorisation durable. STELA dimensionne l'installation de séchage en fonction de la teneur en MS cible convenue et garantit le respect de celle-ci grâce à une régulation automatique de la mesure de l'humidité.

Le BTS est adaptable de manière modulaire à différentes consistances de boues : les boues liquides peuvent être traitées dès une teneur en MS d'environ 10 % par mélange en retour, les boues pompables et formables à partir d'environ 20 % via une pompe avec matrice (« STELA Matrix Feed »), et les boues solides et grumeleuses à partir d'environ 40 % via une double vis de répartition. La teneur en MS indique quel pourcentage de la boue est réellement constitué de matière solide ; le reste est de l'eau. L'humidité cible après le séchage peut être réglée individuellement en fonction de la voie de valorisation. Pour la valorisation thermique par incinération ou pyrolyse, on vise généralement des teneurs en matière sèche de 80 à 95 %.

Les séchoirs à bande basse température comme le STELA BTS fonctionnent avec des températures de processus inférieures à 120 °C. Cela présente deux avantages majeurs par rapport aux procédés haute température : les émissions sont nettement plus faibles et le risque d'explosion dû aux gaz volatils dans le processus de séchage est considérablement réduit. Les séchoirs à tambour nécessitent des températures nettement plus élevées, ce qui augmente la consommation d'énergie et rend le traitement de l'air extrait techniquement plus complexe et plus coûteux.

Comme le BTS fonctionne avec des températures basses et des volumes d'air extrait minimisés, le traitement nécessaire de l'air extrait est dès le départ plus réduit que pour les procédés haute température. Selon les exigences du site et les conditions d'autorisation, des laveurs d'air extrait à plusieurs étages, des biofiltres ou des solutions combinées sont utilisés. Le volume d'air extrait nettement réduit diminue à la fois les coûts d'investissement et les dépenses d'exploitation courantes du traitement de l'air.

STELA Laxhuber part du principe que seules des boues d'épuration digérées sont séchées. Les boues digérées ne dégagent plus de gaz pertinents, de sorte que l'accent de la protection contre les explosions est mis sur les émissions de poussières. Le BTS est donc conçu et fabriqué selon un concept complet de protection contre les explosions, conforme aux exigences de protection contre les explosions de poussières. Le séchoir dans son ensemble n'est pas certifié séparément ; les risques d'explosion sont évalués dans le cadre de l'évaluation des risques CE et traités par le concept de protection.

Oui. Les boues industrielles issues de l'industrie papetière, de la transformation alimentaire ou de l'industrie chimique peuvent présenter des valeurs de pH, des compositions de matières solides et des teneurs en polluants très variables. Ces propriétés influencent le choix des matériaux, la conception des bandes de processus et le traitement nécessaire de l'air extrait. STELA effectue des essais de séchage individuels pour chaque cas d'application et dimensionne l'installation spécifiquement en fonction des propriétés des boues.

La conception modulaire du BTS permet un dimensionnement précis en fonction des besoins réels en débit, allant d'installations individuelles compactes pour de petites stations d'épuration à des systèmes à plusieurs étages avec une capacité élevée pour les grands exploitants industriels. Une extension ultérieure de la capacité est fondamentalement possible, ce qui augmente la sécurité de l'investissement et permet une mise à l'échelle progressive.

Le phosphore est une matière première finie, indispensable à l'agriculture. Lors de la valorisation thermique des boues d'épuration séchées, le phosphore se concentre dans les cendres d'incinération et peut être récupéré de manière ciblée à partir de celles-ci. Le séchage constitue donc une condition technique préalable aux cycles fermés du phosphore. En Allemagne, l'ordonnance sur les boues d'épuration (AbfKlärV) oblige les exploitants de grandes stations d'épuration à récupérer le phosphore à partir de 2029 ou 2032 ; l'investissement dans une installation de séchage est donc également une décision réglementaire tournée vers l'avenir.