Les principes de l’économie circulaire
Jusqu’à présent, notre modèle économique reposait sur l’utilisation de ressources abondantes et sur un schéma linéaire :
L’économie circulaire propose un nouveau modèle économique. Comme le souligne l’Institut de l’Economie Circulaire, ce modèle économique s’inspire du fonctionnement des écosystèmes naturels : « Ce qui peut être considéré dans l’économie linéaire, comme un déchet dont la seule issue est d’être enfoui ou incinéré, peut dans l’économie circulaire, avoir encore plusieurs vies » :
L’économie circulaire repose sur plusieurs grands principes comme la prise en compte des impacts environnementaux d’un produit dès sa conception et sur l’ensemble de son cycle de vie, l’optimisation de l’exploitation des ressources, la suppression du gaspillage, la préférence donnée à l’usage plutôt qu’à la possession, enfin la possibilité de donner une deuxième vie aux produits ou de les recycler.
Il s’agit donc d’un cercle vertueux, celui de la création de valeur sur le plan économique, social et environnemental.
Ainsi, d’après une étude de la Commission Européenne, reprise par L’ADEME, une réduction de 17% de la consommation des ressources naturelles, grâce à une meilleure effectivité de leur utilisation, augmenterait le PIB en Europe de 3,3% et générerait entre 1,4 et 2,8 millions d’emplois.
Le retour au sol, un processus au coeur de l’économie circulaire
L’économie circulaire peut s’appliquer à tous les produits y compris aux déchets « organiques », issus des collectivités, de l’industrie et de l’agriculture.
Les déchets organiques peuvent être réutilisés pour fournir de l’énergie, du gaz ou de l’électricité par la méthanisation. Ils peuvent aussi servir d’amendement et de fertilisants pour les sols et les cultures. La méthanisation et la production de biocarburants fournissent également des digestats ou des sous-produits riches en matière organique et en éléments fertilisants.
Le retour de ces différents produits aux sols qui vont servir de support à des nouvelles cultures, est l’un des meilleurs exemples d’économie circulaire. Ainsi, le Club du Retour à la Terre estime qu’aujourd’hui 5% de la surface agricole cultivée en France sont fertilisés grâce à des déchets organiques ou produits organiques provenant des industries et de collectivités. En comptabilisant les déjections animales, cela équivaut chaque année, à une économie de 1,3 millions de tonnes d’azote, 1,3 millions de tonnes de potasse et 800 000 tonnes de phosphore, soit une valeur économique de 2,5 milliards €.
Le recyclage organique, qui permet de nourrir les terres et les plantations, est donc lui-même le fruit d’un système circulaire qui nécessite la contribution de chacun. Du tri à la source des déchets biodégradables jusqu’au retour au sol des matières organiques, le recyclage organique concrétise un engagement commun en faveur du développement des bonnes pratiques agricoles, de la préservation de l’environnement et de l’anti-gaspillage, ainsi que d’une économie locale à la fois responsable et créatrice d’emplois.
Définition et mise en oeuvre de la valorisation organique des boues
La valorisation agronomique peut concerner un grand nombre de matières / déchets naturels (boues d’épuration, biodéchets, déchets verts, déchets alimentaires, déchets d’origine agricole…). C’est plus spécifiquement dans le recyclage agricole des boues que les adhérents du SYPREA ont choisi de se spécialiser.
Le recyclage agricole des boues d’épuration ou du compost réalisé à partir de ces boues correspond au retour au sol de ces matières dans un contexte réglementaire adapté à leur statut. Sa mise en œuvre est différente selon que les boues d’épuration bénéficient d’un statut de déchets ou de produits.
Dans tous les cas, le recyclage agricole des boues doit se dérouler dans un contexte de fertilisation raisonnée c’est-à-dire que les apports en boues doivent être effectués selon :
- les besoins des plantes
- le rendement escompté
- les teneurs en nutriments des sols
- les autres apports de fertilisants reçus par le sol
Les bénéfices de la valorisation organique
Les bénéfices environnementaux
Lutter contre le changement climatique :
- Limiter les émissions de gaz à effet de serre par séquestration de carbone dans les sols
- Economiser la production chimique de 1 million de tonnes d’azote et éviter l’extraction de 370 000 tonnes de phosphore, soit 5,8 millions de tonnes de CO2 par an pour la fabrication des engrais.
Préserver les ressources naturelles :
- Améliorer la capacité de rétention en eau des terres agricoles, ce qui signifie diminuer leurs besoins en irrigation
- Limiter les prélèvements miniers (phosphore et potasse), ainsi que la consommation d’énergie nécessaire à la fabrication des engrais.
Enrichir les terres et nourrir les cultures :
- Lutter contre la stérilisation des sols en stimulant l’activité biologique naturelle : 40% des sols français sont déficitaires en matière organique
- Fournir aux cultures des nutriments et oligo-éléments sans recourir aux engrais chimiques
Les bénéfices économiques et sociaux
Favoriser l’économie locale :
- Générer des milliers d’emplois répartis sur les territoires : collecte, traitement, livraison, expertise, épandage, contrôle.
- Optimiser le traitement de deux flux de déchets : les déchets verts et les boues dans le cadre du co-compostage.
- Maîtriser les coûts du traitement des eaux usées par une valorisation locale des boues
Réduire les coûts d’exploitation pour les agriculteurs :
- Lutter contre l’érosion des sols par l’apport d’amendements organiques.
- Économiser les coûts de transport en utilisant des fertilisants locaux.
- Accéder à des fertilisants à un coût compétitif : les boues étant généralement livrées ou épandues gratuitement, il en découle une économie potentielle de 110€/ha sur les charges de fertilisants.
Les agriculteurs en parlent
« Le mélange boues-déchets verts est bien complémentaire. La terre se travaille plus facilement. J’ai pu faire des économies d’engrais chimiques et j’ai remarqué que la terre absorbait mieux l’eau par temps de grandes pluies. »
Pierre MARQUET – utilisateur depuis 5 ans, Ille-Et-Vilaine
« J’ai vu un effet « boost ». Lorsque le compost a été mis juste avant la plantation, on s’aperçoit que le phosphore, l’azote et la potasse agissent assez rapidement sur la plante. »
Michaël AGIN – utilisateur depuis 15 ans, Loiret
« Je veux conserver une belle structure de sol et là je commence à revoir un peu de vie microbienne, notamment des vers de terre qui sont plus présents. En plus, avoir un produit normé permet de savoir d’entrée de jeu, combien d’unités d’azote ou de phosphore on va apporter à la parcelle. C’est d’autant mieux, par rapport aux exigences de traçabilité. »
Bérenger PREVOST – utilisateur depuis 2 ans, Marne
Source : Interviews SYPREA 2019
LES BOUES D’EPURATION
Provenance des boues
Les eaux usées urbaines sont, dans leur majorité, collectées et acheminées vers les stations d’épuration, en vue de leur traitement. S’y ajoutent fréquemment des rejets d’activités artisanales, commerciales et industrielles.
La France compte aujourd’hui 18000 stations d’épuration collectives, à la sortie desquelles, on trouve :
- De l’eau épurée, rejetée au milieu naturel
- Des sous-produits d’épuration, parmi lesquels les boues.
Schéma d’épuration des eaux usées (ADEME, 2001)
En moyenne, 15 à 20 kg de matière sèche sont produits (soit 80 à 100 de matière brute) par habitant et par an. En 2012, le gisement de boues produites par la population française est estimé à un million de tonnes de matière sèche[1]. A cette production, s’ajoute celle des industriels (agroalimentaires, papeteries, certaines industries chimiques, teintureries…) évaluée à 5,6 millions de tonnes [2]de matière brute.
[1]MEDDE- Base de données sur les eaux résiduaires urbaines -2012
[2]ADEME, les chiffres clés déchets 2014
Composition des boues
Les boues de station d’épuration (STEP) se composent :
- D’éléments fertilisants
- D’éléments indésirables
Les éléments fertilisants
Interaction entre la plante et les éléments nutritifs mise à disposition par les matières fertilisantes recyclées ( source : diragri)
ants
Les boues sont riches en matière organique et contiennent des éléments nutritifs (N, P, K et oligo-éléments). Ces éléments sont utiles au bon développement des cultures :
- L’azote (N) joue un rôle primordial dans le métabolisme des plantes en tant que constituant majeur des protéines. Il est essentiel pour la croissance des plantes.
- Le phosphore (P) transporte l’énergie dans la plante. Il favorise la croissance générale de la plante, notamment du système racinaire et des tiges. En fin de végétation, il est stocké dans les organes de réserves pour servir au développement des futures pousses.
- Le potassium (K) renforce la résistance des cultures aux maladies, à la sécheresse et au gel.
- Les oligo-éléments (Cuivre, Magnésium, Zinc…) sont utiles en quantité réduite pour réaliser l’ensemble des réactions chimiques qui ont lieu dans la plante.
Les éléments indésirables
Les boues de STEP ne renferment pas seulement des nutriments (azote, phosphore) et de la matière organique intéressants en fertilisation. Ils contiennent également 3 sortes d’éléments indésirables :
1. Les micro-organismes pathogènes
Les micro-organismes jouent un rôle déterminant dans les processus d’épuration aussi bien en station que dans le sol. Extraordinairement variés, ils sont présents en abondance dans l’environnement ainsi que dans les déjections animales et les boues d’épuration. Mais seule une infime partie est susceptible de présenter un risque infectieux : les pathogènes (virus, bactéries, champignons, helminthes…).
Cependant, les boues d’épuration ne constituent pas un milieu favorable à la survie de ces micro-organismes. De plus, les traitements dits hygiénisants appliqués aux boues permettent d’en éliminer une grande partie voire l’intégralité.
L’expérience acquise depuis de nombreuses années démontre que de bonnes pratiques d’utilisation des boues permettent de maîtriser complètement les risques de contaminations humaine et animale liés à ces pathogènes.
La cellule nationale de veille sanitaire n’a, à ce jour, établi aucune causalité entre l’épandage raisonné des boues de STEP et des problèmes de santé publique.
2. Les Eléments Traces Métalliques (ETM)
Les boues de STEP contiennent également des métaux en très faible quantité et un certain nombre d’entre eux sont essentiels à l’alimentation des plantes (cf oligo-éléments): on parle alors d’Eléments Traces Métalliques (ETM). Leur présence dans les boues d’épuration est due au déversement dans le réseau d’assainissement de contaminants liés aux activités humaines (produits médicamenteux et de nettoyage, cosmétiques, produits liquides rejetés par les activités commerciales et industrielles) ou aux activités urbaines (corrosion des conduites d’eau, ruissellements des eaux de pluie sur les toitures et les routes). Or, les boues ne sont pas les seules responsables de la présence d’ETM dans les sols. Ces ETM sont naturellement présents dans les sols mais peuvent également provenir des retombées atmosphériques, des déjections animales ou des engrais minéraux.
Afin de limiter l’accumulation de ces ETM dans les sols, leur concentration dans les boues est limitée réglementairement. Les contrôles effectués par le SYPREA, indiquent que les teneurs moyennes en ETM des boues d’épuration sont nettement en deçà des seuils réglementaires.
3. Les composés Traces Organiques (CTO)
Les boues d’épuration peuvent aussi contenir des Composés Traces Organiques (CTO). Ce sont des composés chimiques dont la présence dans les boues provient principalement du lessivage des chaussées par les eaux de pluie. Ces substances peuvent être persistantes dans les sols. Cependant, les expérimentations montrent que le transfert des CTO apportés par les boues vers les plantes est extrêmement limité. Comme pour les ETM, des valeurs limites ont été définies afin de garantir l’innocuité du recyclage agricole. Les contrôles, réalisés par les membres du SYPREA, démontrent que les teneurs moyennes en CTO des boues sont largement en dessous des seuils réglementaires :
Traitement des boues
Quel que soit le mode d’épuration des eaux usées mise en œuvre, les boues sont composées à 99% d’eau, de matière organique très fermentescible et de matière minérale. Selon la destination finale des boues choisie par le producteur, des traitements complémentaires doivent être mis en œuvre.
On distingue trois grands types de traitement des boues :
Les traitements de réduction de la teneur en eau
Les traitements de réduction de la teneur en eau des boues visent à diminuer la quantité de boues à stocker et à épandre ou à améliorer leurs caractéristiques physiques.
Les traitements de stabilisation de la matière organique
Les traitements de stabilisation de la matière organique ont pour objectif de réduire sa fermentescibilité pour atténuer ou supprimer les mauvaises odeurs.
Les traitements d’hygiénisation
Les traitements d’hygiénisation visent à détruire les pathogènes. L’hygiénisation des boues est réalisée simultanément avec leur stabilisation.
En fonction des traitements subis, les boues présentent des propriétés physiques diverses : boues séchées, déshydratées, épaissies, digérées, chaulées, compostées…. Les propriétés fertilisantes des boues sont également variables en fonction des traitements choisis. C’est pourquoi il est essentiel de choisir la combinaison de traitement mis en œuvre en fonction des débouchés agronomiques identifiés.
Cette recommandation prévaut également pour les autres voies de valorisation ou d’élimination des boues de station d’épuration. Par exemple, si la boue est destinée à être incinérée, mieux vaut qu’elle soit déshydratée : son PCI en sera ainsi maximisé.
Destination des boues
Les boues ainsi traitées peuvent être dirigées vers trois destinations :
- Le recyclage agricole
- L’incinération
- Le stockage
En 2012, le recyclage en agriculture des boues que ce soit par épandage direct ou après compostage ou méthanisation concerne 73% des boues produites. 18 % sont incinérées et 9 % sont éliminées dans une installation de stockage de déchets non dangereux.
Destination des boues produites en France
ET EN EUROPE ?
Traitement et destinations des boues en Europe
Tous les pays ayant développé des systèmes d’assainissement sont confrontés à la problématique du traitement, de la valorisation ou de l’élimination des boues d’épuration. Les solutions mises en oeuvre découlent des contextes politiques, réglementaires, technologiques et environnementaux propres à chaque pays. En effet, les choix de filières de traitement, de valorisation ou d’élimination des boues sont basés sur des considérations politiques découlant des spécificités nationales.
Les modes de traitement appliqués aux boues préalablement à leur élimination ou à leur valorisation sont la digestion anaérobie, le compostage et le chaulage et dans la plupart des cas une déshydratation partielle par des moyens mécaniques ou quasi-totale par séchage thermique.
Après traitement, parmi les 3 destinations possibles pour les boues (valorisation organique, incinération ou enfouissement), la valorisation agronomique que ce soit par épandage direct (avec ou sans méthanisation préalable) ou après compostage et pour la reconstitution de sols en vue de la réhabilitation de sites est prépondérante en Europe.
Pour rappel, la production de boues d’épuration urbaines en Europe avoisine les 10 millions de tonnes de matière sèche par an, les plus grands producteurs de boues étant l’Allemagne, puis le Royaume-Uni, l’Espagne, l’Italie et la France qui cumulent à eux seuls près de 65% du tonnage total annuel produit en Europe.
En Europe, 60% des boues d’épuration sont recyclées, dont la moitié est compostée avec des déchets verts. La valorisation des boues en agriculture est le débouché privilégié par la France, mais aussi le Portugal, l’Espagne, l’Italie, la République Tchèque et le Royaume-Uni. Elle constitue d’ailleurs, une option généralement mieux perçue que l’incinération, en particulier par les associations de protection de l’environnement et les organisations agricoles.
Choix nationaux des destinations des boues d’épuration
Démarches de qualité applicables à la valorisation agronomique des boues
Outre une norme européenne sur les bonnes pratiques pour l’utilisation agricole des boues et une norme ISO en cours de finalisation, différents pays de l’Union Européenne ont développé des systèmes d’assurance qualité afin de mieux encadrer cette pratique : notamment le Biosolids Assurance Scheme (UK), le référentiel REVAQ(Suède), la certification des épandages agricoles de matières fertilisantes recyclées (Fr).
Source : Dossier sur le compostage des boues d’épuration urbaine, fiche 1 – ASTEE (2020)
Pour en savoir plus, cliquez ici.
NOS VIDEOS PEDAGOGIQUES
Le processus de compostage de boues et déchets verts
Changement climatique, appauvrissement et érosion des sols Une des solutions : Le compost de boues et de déchets verts
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur les risques
Cette séquence donne la parole à l’ADEME et à l’INRA (devenu INRAE) qui ont étudié et étudient depuis plus de 20 ans les impacts environnementaux de quatre amendements organiques : fumier, compost de boues et déchets verts, compost de déchets biodéchets et déchets verts, compost d’ordures ménagères résiduelles).
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur les bénéfices
Cette séquence donne la parole à l’INRA qui étudie depuis plus de 20 ans les bénéfices et les impacts environnementaux de quatre amendements organiques : fumier, compost de boues et déchets verts, compost de déchets biodéchets et déchets verts, compost d’ordures ménagères résiduelles).
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur les agriculteurs utilisateurs
Cette séquence donne la parole aux agriculteurs utilisateurs de boues et de composts de boues dans différentes régions de la France.
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur un syndicat de collectivités composteur
Cette séquence est consacrée à une meilleure compréhension des enjeux du co-compostage pour les syndicats de collectivités et de l’impact de cette activité sur leur relation avec le milieu rural : exemple du SYDEC et de son site de Thalie.
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur le métier des agri-composteurs
Cette vidéo est consacrée à une meilleure compréhension du métier des agri-composteurs.
- Sa place dans l'économie circulaire
-
LA PLACE DE LA VALORISATION ORGANIQUE DANS L’ECONOMIE CIRCULAIRE
Les principes de l’économie circulaire
Jusqu’à présent, notre modèle économique reposait sur l’utilisation de ressources abondantes et sur un schéma linéaire :
L’économie circulaire propose un nouveau modèle économique. Comme le souligne l’Institut de l’Economie Circulaire, ce modèle économique s’inspire du fonctionnement des écosystèmes naturels : « Ce qui peut être considéré dans l’économie linéaire, comme un déchet dont la seule issue est d’être enfoui ou incinéré, peut dans l’économie circulaire, avoir encore plusieurs vies » :
L’économie circulaire repose sur plusieurs grands principes comme la prise en compte des impacts environnementaux d’un produit dès sa conception et sur l’ensemble de son cycle de vie, l’optimisation de l’exploitation des ressources, la suppression du gaspillage, la préférence donnée à l’usage plutôt qu’à la possession, enfin la possibilité de donner une deuxième vie aux produits ou de les recycler.
Il s’agit donc d’un cercle vertueux, celui de la création de valeur sur le plan économique, social et environnemental.
Ainsi, d’après une étude de la Commission Européenne, reprise par L’ADEME, une réduction de 17% de la consommation des ressources naturelles, grâce à une meilleure effectivité de leur utilisation, augmenterait le PIB en Europe de 3,3% et générerait entre 1,4 et 2,8 millions d’emplois.
Le retour au sol, un processus au coeur de l’économie circulaire
L’économie circulaire peut s’appliquer à tous les produits y compris aux déchets « organiques », issus des collectivités, de l’industrie et de l’agriculture.
Les déchets organiques peuvent être réutilisés pour fournir de l’énergie, du gaz ou de l’électricité par la méthanisation. Ils peuvent aussi servir d’amendement et de fertilisants pour les sols et les cultures. La méthanisation et la production de biocarburants fournissent également des digestats ou des sous-produits riches en matière organique et en éléments fertilisants.
Le retour de ces différents produits aux sols qui vont servir de support à des nouvelles cultures, est l’un des meilleurs exemples d’économie circulaire. Ainsi, le Club du Retour à la Terre estime qu’aujourd’hui 5% de la surface agricole cultivée en France sont fertilisés grâce à des déchets organiques ou produits organiques provenant des industries et de collectivités. En comptabilisant les déjections animales, cela équivaut chaque année, à une économie de 1,3 millions de tonnes d’azote, 1,3 millions de tonnes de potasse et 800 000 tonnes de phosphore, soit une valeur économique de 2,5 milliards €.
Le recyclage organique, qui permet de nourrir les terres et les plantations, est donc lui-même le fruit d’un système circulaire qui nécessite la contribution de chacun. Du tri à la source des déchets biodégradables jusqu’au retour au sol des matières organiques, le recyclage organique concrétise un engagement commun en faveur du développement des bonnes pratiques agricoles, de la préservation de l’environnement et de l’anti-gaspillage, ainsi que d’une économie locale à la fois responsable et créatrice d’emplois.
Définition et mise en oeuvre de la valorisation organique des boues
La valorisation agronomique peut concerner un grand nombre de matières / déchets naturels (boues d’épuration, biodéchets, déchets verts, déchets alimentaires, déchets d’origine agricole…). C’est plus spécifiquement dans le recyclage agricole des boues que les adhérents du SYPREA ont choisi de se spécialiser.
Le recyclage agricole des boues d’épuration ou du compost réalisé à partir de ces boues correspond au retour au sol de ces matières dans un contexte réglementaire adapté à leur statut. Sa mise en œuvre est différente selon que les boues d’épuration bénéficient d’un statut de déchets ou de produits.
Dans tous les cas, le recyclage agricole des boues doit se dérouler dans un contexte de fertilisation raisonnée c’est-à-dire que les apports en boues doivent être effectués selon :
- les besoins des plantes
- le rendement escompté
- les teneurs en nutriments des sols
- les autres apports de fertilisants reçus par le sol
Les bénéfices de la valorisation organique
Les bénéfices environnementaux
Lutter contre le changement climatique :
- Limiter les émissions de gaz à effet de serre par séquestration de carbone dans les sols
- Economiser la production chimique de 1 million de tonnes d’azote et éviter l’extraction de 370 000 tonnes de phosphore, soit 5,8 millions de tonnes de CO2 par an pour la fabrication des engrais.
Préserver les ressources naturelles :
- Améliorer la capacité de rétention en eau des terres agricoles, ce qui signifie diminuer leurs besoins en irrigation
- Limiter les prélèvements miniers (phosphore et potasse), ainsi que la consommation d’énergie nécessaire à la fabrication des engrais.
Enrichir les terres et nourrir les cultures :
- Lutter contre la stérilisation des sols en stimulant l’activité biologique naturelle : 40% des sols français sont déficitaires en matière organique
- Fournir aux cultures des nutriments et oligo-éléments sans recourir aux engrais chimiques
Les bénéfices économiques et sociaux
Favoriser l’économie locale :- Générer des milliers d’emplois répartis sur les territoires : collecte, traitement, livraison, expertise, épandage, contrôle.
- Optimiser le traitement de deux flux de déchets : les déchets verts et les boues dans le cadre du co-compostage.
- Maîtriser les coûts du traitement des eaux usées par une valorisation locale des boues
Réduire les coûts d’exploitation pour les agriculteurs :
- Lutter contre l’érosion des sols par l’apport d’amendements organiques.
- Économiser les coûts de transport en utilisant des fertilisants locaux.
- Accéder à des fertilisants à un coût compétitif : les boues étant généralement livrées ou épandues gratuitement, il en découle une économie potentielle de 110€/ha sur les charges de fertilisants.
Les agriculteurs en parlent
« Le mélange boues-déchets verts est bien complémentaire. La terre se travaille plus facilement. J’ai pu faire des économies d’engrais chimiques et j’ai remarqué que la terre absorbait mieux l’eau par temps de grandes pluies. »
Pierre MARQUET – utilisateur depuis 5 ans, Ille-Et-Vilaine
« J’ai vu un effet « boost ». Lorsque le compost a été mis juste avant la plantation, on s’aperçoit que le phosphore, l’azote et la potasse agissent assez rapidement sur la plante. »
Michaël AGIN – utilisateur depuis 15 ans, Loiret
« Je veux conserver une belle structure de sol et là je commence à revoir un peu de vie microbienne, notamment des vers de terre qui sont plus présents. En plus, avoir un produit normé permet de savoir d’entrée de jeu, combien d’unités d’azote ou de phosphore on va apporter à la parcelle. C’est d’autant mieux, par rapport aux exigences de traçabilité. »
Bérenger PREVOST – utilisateur depuis 2 ans, Marne
Source : Interviews SYPREA 2019
- Les boues d'épuration
-
LES BOUES D’EPURATION
Provenance des boues
Les eaux usées urbaines sont, dans leur majorité, collectées et acheminées vers les stations d’épuration, en vue de leur traitement. S’y ajoutent fréquemment des rejets d’activités artisanales, commerciales et industrielles.
La France compte aujourd’hui 18000 stations d’épuration collectives, à la sortie desquelles, on trouve :
- De l’eau épurée, rejetée au milieu naturel
- Des sous-produits d’épuration, parmi lesquels les boues.
Schéma d’épuration des eaux usées (ADEME, 2001)
En moyenne, 15 à 20 kg de matière sèche sont produits (soit 80 à 100 de matière brute) par habitant et par an. En 2012, le gisement de boues produites par la population française est estimé à un million de tonnes de matière sèche[1]. A cette production, s’ajoute celle des industriels (agroalimentaires, papeteries, certaines industries chimiques, teintureries…) évaluée à 5,6 millions de tonnes [2]de matière brute.
[1]MEDDE- Base de données sur les eaux résiduaires urbaines -2012
[2]ADEME, les chiffres clés déchets 2014
Composition des boues
Les boues de station d’épuration (STEP) se composent :
- D’éléments fertilisants
- D’éléments indésirables
Les éléments fertilisants
Interaction entre la plante et les éléments nutritifs mise à disposition par les matières fertilisantes recyclées ( source : diragri)ants
Les boues sont riches en matière organique et contiennent des éléments nutritifs (N, P, K et oligo-éléments). Ces éléments sont utiles au bon développement des cultures :
- L’azote (N) joue un rôle primordial dans le métabolisme des plantes en tant que constituant majeur des protéines. Il est essentiel pour la croissance des plantes.
- Le phosphore (P) transporte l’énergie dans la plante. Il favorise la croissance générale de la plante, notamment du système racinaire et des tiges. En fin de végétation, il est stocké dans les organes de réserves pour servir au développement des futures pousses.
- Le potassium (K) renforce la résistance des cultures aux maladies, à la sécheresse et au gel.
- Les oligo-éléments (Cuivre, Magnésium, Zinc…) sont utiles en quantité réduite pour réaliser l’ensemble des réactions chimiques qui ont lieu dans la plante.
Les éléments indésirables
Les boues de STEP ne renferment pas seulement des nutriments (azote, phosphore) et de la matière organique intéressants en fertilisation. Ils contiennent également 3 sortes d’éléments indésirables :
1. Les micro-organismes pathogènes
Les micro-organismes jouent un rôle déterminant dans les processus d’épuration aussi bien en station que dans le sol. Extraordinairement variés, ils sont présents en abondance dans l’environnement ainsi que dans les déjections animales et les boues d’épuration. Mais seule une infime partie est susceptible de présenter un risque infectieux : les pathogènes (virus, bactéries, champignons, helminthes…).
Cependant, les boues d’épuration ne constituent pas un milieu favorable à la survie de ces micro-organismes. De plus, les traitements dits hygiénisants appliqués aux boues permettent d’en éliminer une grande partie voire l’intégralité.
L’expérience acquise depuis de nombreuses années démontre que de bonnes pratiques d’utilisation des boues permettent de maîtriser complètement les risques de contaminations humaine et animale liés à ces pathogènes.
La cellule nationale de veille sanitaire n’a, à ce jour, établi aucune causalité entre l’épandage raisonné des boues de STEP et des problèmes de santé publique.
2. Les Eléments Traces Métalliques (ETM)
Les boues de STEP contiennent également des métaux en très faible quantité et un certain nombre d’entre eux sont essentiels à l’alimentation des plantes (cf oligo-éléments): on parle alors d’Eléments Traces Métalliques (ETM). Leur présence dans les boues d’épuration est due au déversement dans le réseau d’assainissement de contaminants liés aux activités humaines (produits médicamenteux et de nettoyage, cosmétiques, produits liquides rejetés par les activités commerciales et industrielles) ou aux activités urbaines (corrosion des conduites d’eau, ruissellements des eaux de pluie sur les toitures et les routes). Or, les boues ne sont pas les seules responsables de la présence d’ETM dans les sols. Ces ETM sont naturellement présents dans les sols mais peuvent également provenir des retombées atmosphériques, des déjections animales ou des engrais minéraux.
Afin de limiter l’accumulation de ces ETM dans les sols, leur concentration dans les boues est limitée réglementairement. Les contrôles effectués par le SYPREA, indiquent que les teneurs moyennes en ETM des boues d’épuration sont nettement en deçà des seuils réglementaires.
3. Les composés Traces Organiques (CTO)
Les boues d’épuration peuvent aussi contenir des Composés Traces Organiques (CTO). Ce sont des composés chimiques dont la présence dans les boues provient principalement du lessivage des chaussées par les eaux de pluie. Ces substances peuvent être persistantes dans les sols. Cependant, les expérimentations montrent que le transfert des CTO apportés par les boues vers les plantes est extrêmement limité. Comme pour les ETM, des valeurs limites ont été définies afin de garantir l’innocuité du recyclage agricole. Les contrôles, réalisés par les membres du SYPREA, démontrent que les teneurs moyennes en CTO des boues sont largement en dessous des seuils réglementaires :
Traitement des boues
Quel que soit le mode d’épuration des eaux usées mise en œuvre, les boues sont composées à 99% d’eau, de matière organique très fermentescible et de matière minérale. Selon la destination finale des boues choisie par le producteur, des traitements complémentaires doivent être mis en œuvre.
On distingue trois grands types de traitement des boues :
Les traitements de réduction de la teneur en eau
Les traitements de réduction de la teneur en eau des boues visent à diminuer la quantité de boues à stocker et à épandre ou à améliorer leurs caractéristiques physiques.
Les traitements de stabilisation de la matière organique
Les traitements de stabilisation de la matière organique ont pour objectif de réduire sa fermentescibilité pour atténuer ou supprimer les mauvaises odeurs.
Les traitements d’hygiénisation
Les traitements d’hygiénisation visent à détruire les pathogènes. L’hygiénisation des boues est réalisée simultanément avec leur stabilisation.
En fonction des traitements subis, les boues présentent des propriétés physiques diverses : boues séchées, déshydratées, épaissies, digérées, chaulées, compostées…. Les propriétés fertilisantes des boues sont également variables en fonction des traitements choisis. C’est pourquoi il est essentiel de choisir la combinaison de traitement mis en œuvre en fonction des débouchés agronomiques identifiés.
Cette recommandation prévaut également pour les autres voies de valorisation ou d’élimination des boues de station d’épuration. Par exemple, si la boue est destinée à être incinérée, mieux vaut qu’elle soit déshydratée : son PCI en sera ainsi maximisé.
Destination des boues
Les boues ainsi traitées peuvent être dirigées vers trois destinations :
- Le recyclage agricole
- L’incinération
- Le stockage
En 2012, le recyclage en agriculture des boues que ce soit par épandage direct ou après compostage ou méthanisation concerne 73% des boues produites. 18 % sont incinérées et 9 % sont éliminées dans une installation de stockage de déchets non dangereux.
Destination des boues produites en France
- Et en Europe ?
-
ET EN EUROPE ?
Traitement et destinations des boues en Europe
Tous les pays ayant développé des systèmes d’assainissement sont confrontés à la problématique du traitement, de la valorisation ou de l’élimination des boues d’épuration. Les solutions mises en oeuvre découlent des contextes politiques, réglementaires, technologiques et environnementaux propres à chaque pays. En effet, les choix de filières de traitement, de valorisation ou d’élimination des boues sont basés sur des considérations politiques découlant des spécificités nationales.
Les modes de traitement appliqués aux boues préalablement à leur élimination ou à leur valorisation sont la digestion anaérobie, le compostage et le chaulage et dans la plupart des cas une déshydratation partielle par des moyens mécaniques ou quasi-totale par séchage thermique.
Après traitement, parmi les 3 destinations possibles pour les boues (valorisation organique, incinération ou enfouissement), la valorisation agronomique que ce soit par épandage direct (avec ou sans méthanisation préalable) ou après compostage et pour la reconstitution de sols en vue de la réhabilitation de sites est prépondérante en Europe.
Pour rappel, la production de boues d’épuration urbaines en Europe avoisine les 10 millions de tonnes de matière sèche par an, les plus grands producteurs de boues étant l’Allemagne, puis le Royaume-Uni, l’Espagne, l’Italie et la France qui cumulent à eux seuls près de 65% du tonnage total annuel produit en Europe.
En Europe, 60% des boues d’épuration sont recyclées, dont la moitié est compostée avec des déchets verts. La valorisation des boues en agriculture est le débouché privilégié par la France, mais aussi le Portugal, l’Espagne, l’Italie, la République Tchèque et le Royaume-Uni. Elle constitue d’ailleurs, une option généralement mieux perçue que l’incinération, en particulier par les associations de protection de l’environnement et les organisations agricoles.
Choix nationaux des destinations des boues d’épuration
Démarches de qualité applicables à la valorisation agronomique des boues
Outre une norme européenne sur les bonnes pratiques pour l’utilisation agricole des boues et une norme ISO en cours de finalisation, différents pays de l’Union Européenne ont développé des systèmes d’assurance qualité afin de mieux encadrer cette pratique : notamment le Biosolids Assurance Scheme (UK), le référentiel REVAQ(Suède), la certification des épandages agricoles de matières fertilisantes recyclées (Fr).
Source : Dossier sur le compostage des boues d’épuration urbaine, fiche 1 – ASTEE (2020)
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NOS VIDEOS PEDAGOGIQUES
Le processus de compostage de boues et déchets verts
Changement climatique, appauvrissement et érosion des sols Une des solutions : Le compost de boues et de déchets verts
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur les risques
Cette séquence donne la parole à l’ADEME et à l’INRA (devenu INRAE) qui ont étudié et étudient depuis plus de 20 ans les impacts environnementaux de quatre amendements organiques : fumier, compost de boues et déchets verts, compost de déchets biodéchets et déchets verts, compost d’ordures ménagères résiduelles).
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur les bénéfices
Cette séquence donne la parole à l’INRA qui étudie depuis plus de 20 ans les bénéfices et les impacts environnementaux de quatre amendements organiques : fumier, compost de boues et déchets verts, compost de déchets biodéchets et déchets verts, compost d’ordures ménagères résiduelles).
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur les agriculteurs utilisateurs
Cette séquence donne la parole aux agriculteurs utilisateurs de boues et de composts de boues dans différentes régions de la France.
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Cette séquence est consacrée à une meilleure compréhension des enjeux du co-compostage pour les syndicats de collectivités et de l’impact de cette activité sur leur relation avec le milieu rural : exemple du SYDEC et de son site de Thalie.
Mieux comprendre la valorisation organique : Zoom sur le métier des agri-composteurs
Cette vidéo est consacrée à une meilleure compréhension du métier des agri-composteurs.