LES DECHETS ISSUS DE L ASSAINISSEMENT PLAN DEPARTEMENTAL DE PREVENTION ET DE GESTION DES DECHETS NON DANGEREUX DEPARTEMENT DU JURA

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1 C DEPARTEMENT DU JURA PLAN DEPARTEMENTAL DE PREVENTION ET DE GESTION DES DECHETS NON DANGEREUX LES DECHETS ISSUS DE L ASSAINISSEMENT TERRA SOL PACA Euro pôle du Petit Arbois - Av. L. Philibert AIX EN PROVENCE Cedex 3 Tél : Fax : SAS au capital de RCS Nîmes - APE 7490B SIRET contact@terra-sol.fr -

2 GLOSSAIRE AEP : Alimentation en Eau Potable. A.R.S. : Agence Régionale de Santé. B.I.P.E. : Batinertes Insertion Protection de l Environnement (BIPE). B.R.G.M. : Bureau de Recherche en Géologie Minière. B.T.P. : Bâtiment et Travaux Publics. C/N : rapport carbone sur azote ; inversement proportionnel à la vitesse de minéralisation des éléments constitutifs (éléments fertilisants, matière organique) de la boue ou du compost. C.B.P.A. : Code des Bonnes Pratiques Agricoles. C.I.G.C. : Comité Interprofessionnel du Gruyère et du Comté. DEV : Déchets d Espaces Verts. D.U.P. : Déclaration d Utilité Publique. D.S.P. : Délégation de Service Public. EH : Equivalent Habitant ; 1 EH correspond à une production de boues d environ 16 à 18 kg de MS/an. ETM : Eléments Traces Métalliques (Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn). ETO : Eléments Traces Organiques (3 HAP et 7 PCB). F.F.O.M. : Fraction Fermentescible des Ordures Ménagères HAP : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ; ce sont des Eléments Traces Organiques. I.C.P.E. : Installation Classée pour la Protection de l Environnement. I.S.D.N.D : Installation de Stockage des Déchets Non Dangereux. MO : Matière Organique. MS : Matière Sèche. M.V. : Matières de Vidange O.M. : Ordures Ménagères PCB : PolyChloroBiphéniles ; ce sont des Eléments Traces Organiques (ETO). PFC : Plate Forme de Compostage. POS : Plan d Occupation des Sols. RSD : Règlement Sanitaire Départemental. STEP : STation d Epuration. T MS : Tonne de Matière Sèche. T MB : Tonne de Matière Brute. U : Unité d éléments fertilisants; cela correspond à des kg/ha.

3 SOMMAIRE CADRE GENERAL CADRE ET REALISATION DU PLAN DES DECHETS ISSUS DE L ASSAINISSEMENT Présentation du plan Les déchets issus de l assainissement Réalisation de l étude Les contributions des services et acteurs institutionnels Une étude spécifique Les hypothèses d évolution Evolution démographique Evolution économique CADRE REGLEMENTAIRE Cadre général Responsabilités Les sous-produits de l assainissement collectif Les sous-produits de l assainissement non collectif Bilan PRESENTATION DU PARC EPURATOIRE DU JURA Organisation administrative Zonage d assainissement Les stations d épuration Le parc de dispositifs d assainissement individuel Les données prises en compte LES UNITES LES SOUS PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT LES REFUS DE DEGRILLAGE Caractéristiques Origine Nature Rappel réglementaire Situation actuelle Procédés existants Répartition sur le parc épuratoire et gisement actuel Filière de valorisation actuelle Perspectives Situation Répartition et gisement à l horizon

4 2. LES SABLES Les gisements de sable Les résidus du curage de réseau d assainissement Les sables issus des stations d épuration Les sables de voiries Les sables issus de l assainissement non collectif Bilan du gisement des sables et filières de valorisation actuelles Bilan des gisements Filières de valorisation actuelles Conclusion LES GRAISSES Caractéristiques Situation actuelle Procédés existants et gisement actuel Filières actuelles de traitement des graisses Plan d actions et gisement à l horizon LES MATIERES DE VIDANGE ET BOUES PRIMAIRES Caractéristiques Situation actuelle Gisement et exutoire actuel Répartition géographique Plan d actions et gisement à l horizon Les gisements Filières de traitement Plan départemental SYNTHESE DU PLAN DEPARTEMENTAL DES SOUS PRODUITS ISSUS DE L ASSAINISSEMENT 52 LES BOUES D EPURATION I. SITUATION ACTUELLE PROBLEMATIQUES ET GISEMENTS CARACTERISTIQUES Origine Types de boues Nature Intérêt agronomique des boues La contamination en éléments traces SITUATION ACTUELLE Répartition Gisement actuel ANALYSE DES FILIERES DE VALORISATION DES BOUES ET LEURS LIMITES La valorisation agricole... 61

5 Conditions nécessaires Adaptation aux pratiques culturales Restriction de l épandage agricole sur certains secteurs géographiques Les exports hors département Valorisation énergétique Stockage en installation de déchets ultimes SITUATION Gisement à l horizon Hypothèses d évolution Evaluation des gisements II. LES MODES DE VALORISATION ET LEUR ADAPTATION AU CONTEXTE DU JURA L EPANDAGE AGRICOLE Description générale Le contexte réglementaire de l épandage agricole de boues et de compost Les régimes de déclaration et d autorisation Fréquence analytique des produits épandues Prescriptions techniques relatives aux épandages Prescription réglementaire relative au stockage de boues (à caractère définitif ou temporaire) Synthèse réglementaire Les pratiques de l épandage agricole des boues Les potentialités de valorisation agricole des boues d épuration du JURA Qualité des boues Potentiel de surfaces d épandage Epandage de boues extérieures au département Position de la profession agricole Les problématiques majeures Conclusion sur les potentialités de l épandage des boues dans le Jura LE COMPOSTAGE Généralités Définition Mécanisme Les différentes étapes du compostage Contexte réglementaire Les types de composts Le compost normé Le compost de boues Avantages et inconvénients Application au contexte du département du Jura Le gisement potentiel de boues Disponibilité et gisement en structurant... 88

6 La technique et le nombre de site Le contexte réglementaire Production de compost normé Bilan sur le compostage des boues dans le Jura LE SECHAGE SOUS SERRE Principe Contexte réglementaire Intérêt du séchage des boues Application au contexte du département du Jura Sur le principe et la technique Les déchets acceptables Sur le plan réglementaire Bilan du séchage sous serre des boues dans le Jura L INCINERATION Principe Les techniques L incinération spécifique des boues L incinération des boues conjointement aux ordures ménagères L incinération des boues de stations d épuration en cimenterie Contexte réglementaire Application au contexte du département du Jura Les déchets concernés Incinération dans un incinérateur dédié (mono-incinération) Co-incinération avec les ordures ménagères Combustion en cimenterie Bilan du scénario pour le département LA METHANISATION Principe Conditions techniques de mise en œuvre Les déchets concernés Le pouvoir méthanogène des déchets Traitements annexes Nature des digestats Traitement et valorisation du biogaz Traitement léger du biogaz Traitement poussé du biogaz avec production de bio-méthane Contexte réglementaire Enjeux et objectifs européens et nationaux L installation de méthanisation La gestion du biogaz

7 Les stations distribuant du biométhane La gestion des digestats Exploitation du méthaniseur Application au contexte du département du Jura Les déchets concernés La technique et le nombre de sites Gestion du digestat L exploitation du biogaz Bilan de la méthanisation dans le département III. ELABORATION DES SCENARIOS DE VALORISATION LA DESHYDRATATION DES BOUES Cas des 99 stations antérieures à Cas des 127 stations plus récentes LES SCENARIOS Principe de valorisation agricole dominante Principe d'une valorisation énergétique des boues Niveau de mutualisation.122 IV. ANALYSE MULTI-CRITERES DES SCENARIOS METHODOLOGIE D ANALYSE MULTI-CRITERES Analyse technique Analyse environnementale Analyse transport Analyse sociétale Analyse économique COMPARAISON DES SCENARIOS ANALYSE ET CONCLUSION Annexe 1 : estimation des coûts des équipements 160 Annexe 2: comparaison des scénarios de valorisation des boues 168

8 CADRE GENERAL

9 1. CADRE ET REALISATION DU PLAN DES DECHETS ISSUS DE L ASSAINISSEMENT 1.1. Présentation du plan En 2010, le Conseil Général du Jura engage suite au transfert par l Etat de cette compétence, la révision du Plan Départemental de Prévention et de Gestion des Déchets Non Dangereux. Le Plan actuellement en vigueur a été approuvé par arrêté préfectoral du 25 mai Compte tenues des modifications réglementaires et des besoins exprimés par les collectivités, la révision de ce plan a été jugée nécessaire. L objectif est de prévenir ou réduire la production de déchets, d organiser leur transport tout en limitant les distances et les volumes et enfin de valoriser ces déchets. Le plan couvre la période suivante : de 2014 (année prévisionnelle de mise à enquête publique) à + 6 ans (soit à l échéance 2020) et + 12 ans (soit à l échéance 2026). L élaboration du plan est suivie par une commission consultative dont la composition fixée par le décret n du 18 novembre 1996, a été validée par l Assemblée départementale le 11 décembre La révision du plan se déroule en quatre phases : 1) un état des lieux de la production, de la collecte et du traitement des déchets ; 2) une analyse des contraintes et des opportunités et proposition de scénarios ; 3) une comparaison des scénarios et choix ; 4) une évaluation environnementale. Les différents scénarios feront l objet d une évaluation environnementale afin d estimer leurs impacts. Elle permet de suivre les effets des actions du Plan selon des critères environnementaux et sanitaires, au-delà des éléments d appréciation techniques, économiques et sociétaux. La Commission consultative s est réunie en novembre 2010 afin de valider l état des lieux. Cinq groupes de travail ont ensuite travaillé sur les problématiques spécifiques suivantes : - Assainissement ; - Déchets verts ; - Déchets des entreprises ; - Déchets en situation de crise ; - Prévention des déchets Les déchets issus de l assainissement Dans le cadre de cette démarche portant sur l ensemble des déchets, la question des déchets issus de l assainissement est apparue comme un enjeu particulier et important dans le département du Jura. Un groupe de travail spécifique à cette thématique a ainsi été institué réunissant l ensemble des acteurs institutionnels et professionnels concernés par les différents types de déchets issus de l assainissement. Les déchets concernés sont les suivants : refus de dégrillage produits au niveau des stations d épuration et des postes de relevage, sables piégés au niveau des stations d épuration, sables de curage des réseaux d assainissement, sables issus des filières d assainissement non collectif (ANC) auxquels viennent s ajouter les sables issus des nettoyages de voiries qui ne sont pas des produits de l assainissement des eaux usées domestiques mais qui empruntent les filières de traitement des eaux usées pour être lavés, graisses piégées au niveau des stations d épuration et des filières de restauration, CADRE GENERAL Page 8

10 matières de vidange issues des dispositifs d assainissement non collectif et autres boues primaires, boues d épuration produites par les stations d épuration. Les objectifs spécifiques du Plan sur les déchets issus de l assainissement En préalable, il est noté que les déchets issus de l assainissement étant eux même issus de l épuration des eaux usées domestiques, le Plan les concernant est limité en termes d actions de réduction et de prévention en amont. En effet, l objectif premier d amélioration de la qualité des eaux épurées conduit à une augmentation de la production des déchets issus de l assainissement. L utilité du plan départemental réside surtout en termes de traitement et de filière de valorisation des déchets issus de l assainissement. Les actions du plan visent à disposer des capacités et des sites de traitement et de valorisation de l ensemble des déchets concernés répondant aux critères suivants : - localisés sur le territoire du département du Jura, afin de limiter les exports de déchets et rationaliser leurs transports, - conformes à la réglementation en vigueur, - pérennes sur la durée du Plan, - répondant aux attentes et préoccupations des populations en la matière, - dans des critères économiques, techniques et environnementaux aujourd hui acceptables. Le sujet de la valorisation des boues d épuration en agriculture, et le plus utilisé, sera au cœur de cette étude car si ce mode de valorisation des boues apparaît comme le plus rationnel sur les plans technique, économique et environnemental, il doit être consolidé face aux craintes des consommateurs et pourrait rencontrer des obstacles réglementaires difficilement franchissables Réalisation de l étude Les contributions des services et acteurs institutionnels Les données ayant servi à l élaboration de l état des lieux datent pour l essentiel de Toutefois, en cas de modifications importantes survenues à la date de rédaction du présent rapport, les données plus récentes (2012) ont été intégrées. L état des lieux et l élaboration des actions ou scénarios du plan (phases 1 et 2) ont été réalisés par les services du Conseil général et le groupe de travail assainissement. Les études antérieures (étude de valorisation des boues d épuration, Département du Jura, Cabinet GIRUS, 2002) et les données issues de l observatoire de l eau que pilote le Département du Jura (mission eau assainissement) ainsi que les données de la Chambre d agriculture du Jura, ont été exploitées. Ce travail a abouti, en phase 1, à la caractérisation des différents types de déchets, leurs lieux de production, les gisements produits actuellement et à l échéance du plan. En phase 2, les actions du plan ont été définies pour les sous-produits et s agissant de la valorisation des boues d épuration, cinq scénarios ont été envisagés selon deux grands principes de valorisation à savoir : La valorisation agricole dominante : - Scénario 1 : par épandage local avec export maîtrisé, - Scénario 2 : par épandage local avec création d un ouvrage de stockage mutualisé, - Scénario 3 : par épandage de compost de boues préalablement traitées en centre de co-compostage mutualisé, - Scénario 4 : par épandage de boues préalablement séchées sur une unité de séchage mutualisé. La valorisation énergétique dominante : CADRE GENERAL Page 9

11 - Scénario 5 : par incinération, - Scénario 6 : par méthanisation Une étude spécifique Afin de poursuivre ce travail, le Département du Jura a confié au prestataire TERRA-SOL une étude de mise en œuvre des actions pour les sous-produits et de comparaison multicritère des différentes options pour les boues. Le bureau d études a également validé, complété les éléments des phases 1 et 2 qui apparaissent ici consolidés Les hypothèses d évolution Evolution démographique La croissance démographique est estimée à + 0,16 % par an à compter de 2011 soit habitants supplémentaires à l horizon 2026 (selon INSEE Franche-Comté, dossier projection, décembre 2007) date à laquelle la population du Jura sera de habitants (population totale légale) Evolution économique Cette hypothèse a également été appliquée aux activités économiques comme base d évolution des charges polluantes de ces activités raccordées au réseau d assainissement. CADRE GENERAL Page 10

12 2. CADRE REGLEMENTAIRE 2.1. Cadre général Sur le plan juridique, les déchets d assainissement sont soumis à la loi du 15 juillet 1975 (modifiée puis codifiée dans le Code de l Environnement, articles L541-1 à , L124-1 et dans le Code Général des Collectivités Territoriales). Ainsi l article L541-2 du Code de l Environnement reprend l article 2 de la précédente loi et mentionne que toute personne qui produit ou détient des déchets est tenue d en assurer l élimination dans des conditions propres à éviter des effets nocifs sur l environnement. Par élimination, la loi entend «les opérations de collecte, transport, stockage, tri et traitement nécessaires à la récupération des éléments et matériaux réutilisables ou de l énergie, ainsi qu au dépôt ou au rejet dans le milieu naturel de tous autres produits» dans des conditions permettant d éviter les nuisances. Sur le plan réglementaire, les déchets d assainissement sont assimilés aux ordures ménagères et répondent aux textes afférant. Une précision est apportée dans l article R du Code de l Environnement en ce qui concerne les matières de vidange. En effet, ces dernières, «issues du dispositif non collectif d assainissement des eaux usées sont assimilées aux boues de station d épuration». Dans les autres cas, leur élimination est régie par le règlement sanitaire départemental : le règlement sanitaire départemental type (Circulaire du 9 août 1978) interdit leur déversement en tous lieux, sauf dans les usines de traitement ou «déposantes» classées (Code de l Environnement), dans les stations d épuration aménagées, ou temporairement dans des citernes étanches et couvertes. Les matières de vidange font parties des déchets admissibles dans une installation de stockage des déchets ménagers et assimilés. Le statut réglementaire de ces déchets est inscrit dans la nomenclature définie à l annexe II de l article R541-8 du Code de l Environnement relative à la classification des déchets. Le tableau ci-dessous synthétise la classification de ces déchets : Tableau 1 : Classification des déchets concernés par l étude Type du déchet Code nomenclature Définition du déchet Boues d épuration Boues provenant du traitement des eaux usées urbaines Refus de dégrillage issus Déchets de dégrillage issus de stations situées hors du de STEP hors site territoire de la collectivité. Refus de dégrillage issus Autres déchets municipaux : déchets de dégrillage issus de de STEP sur site stations situées sur le territoire de la collectivité Déchets issus du prétraitement de stations d épuration des eaux usées urbaines Sous- produits du curage des réseaux d assainissement Sables public Déchets issus du balayage des voiries publiques et Autres déchets sableux Mélange de graisses et d huile alimentaires (restaurant, traiteur, commerce ) Graisses Mélange de graisses et d huile provenant de la séparation huile/eaux usées urbaines issu du prétraitement de stations d épuration Matières de vidange Boues de fosses septiques CADRE GENERAL Page 11

13 Le décret n du 11 juillet 2011 relatif à la prévention et à la gestion des déchets, classe les différents types de déchets en fonction de leur nature, origine, ou dangerosité et comporte diverses dispositions relatives à l établissement de plans de préventions et de gestion des déchets non dangereux. Le tableau présenté ci-dessous synthétise les textes réglementaires importants à prendre en compte dans le cadre de cette étude. Tableau 2 : Réglementation générale sur les sous-produits issus de l assainissement Textes réglementaires Titres Points importants Notion de déchets Ordonnance du 17 décembre 2010, codifiée au Code de l Environnement (art. L541-1 à L541-50) Loi n du 15 juillet 1975, codifié au Code de l Environnement (articles L541-1 à L541-50) Loi n du 13 juillet 1992 Décret du 12 octobre 2007 modifiant le décret (articles R541-7 à R du Code de l Environnement) Directive du 23 octobre 2000 Loi du 30 décembre 2006 (loi du 3 janvier 1992 modifiée) Prévention et gestion des déchets Elimination des déchets et récupération des matériaux Elimination des déchets et installations classées pour la protection de l'environnement Classification des déchets La Directive Cadre Européenne sur l'eau Loi sur l eau protection de la ressource en eau et des milieux aquatiques La prévention de la production d un déchet prévaut sur sa gestion ultérieure ; La gestion des déchets doit privilégier la hiérarchie suivante : réutilisation > recyclage > valorisation > élimination ; Il faut limiter le transport des déchets en distance et en volume ; Un déchet cesse d être un déchet selon certains critères Toute personne qui produit ou détient des déchets est tenue d en assurer l élimination dans des conditions propres à éviter des effets préjudiciables à l environnement Définit la notion de déchet ultime et limite à partir du 1 er juillet 2002 la mise en décharge à ce type de déchet. Chaque département est couvert par un plan départemental ou interdépartemental d'élimination des déchets ménagers et autres déchets (Article L du Code de l Environnement) Liste unique des déchets Les déchets dangereux sont signalés par un astérisque Atteinte du bon état écologique et chimique d ici 2015 pour tous les milieux aquatiques naturels Oblige les immeubles à être raccordées au réseau ou à posséder un assainissement autonome Collecte et transport Décret n du 30 juillet 1998, (articles R541-5 du Code de l Environnement) Arrêté du 22 juin 2007 Transport par route, au négoce et au courtage de déchets Collecte, transport et traitement des eaux usées des agglomérations d'assainissement ainsi que surveillance de leur fonctionnement, et dispositifs d'assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 kg/j de DBO 5 Les dispositions du présent décret régissent l'exercice des activités de transport par route, de négoce et de courtage de déchets Les demandes d'autorisation ou de déclaration comprennent notamment les modalités de traitement, le volume des sous-produits : boues évacuées, sables, graisses et refus de dégrillage CADRE GENERAL Page 12

14 Tableau 3 : Textes réglementaires par type de déchets Textes réglementaires Titres Points importants Boues de station d épuration Directive européenne n 91/271 du 21 mai 1991 Traitement des eaux urbaines résiduaires Orientations de boues Loi du 30 décembre 2006 (Loi n 92-3 du 3 janvier 1992 modifiée) Article 45 du décret Articles R à R du Code de l Environnement (ancien Décret n du 8 décembre 1997) Arrêté du 8 janvier 1998 Norme NF U Déchets graisseux Circulaire du 9 août 1978 Décret du 30 juillet 1998 (article R du Code de l'environnement) Arrêté du 22 juin 2007 Arrêté du 21 juin 1996, article 8 Loi sur l eau et les milieux aquatiques Epandage des boues issues du traitement des eaux usées Prescriptions techniques applicables aux épandages de boues sur les sols agricoles pris en application du décret n du 8 décembre 1997 relatif à l'épandage des boues issues du traitement des eaux usées Compost contenant des matières d'intérêt agronomique issues du traitement des eaux Règlement sanitaire départemental type Transport par route, négoce et courtage de déchets Collecte, transport, traitement des eaux usées des agglomérations, surveillance de leur fonctionnement et dispositifs d assainissement non collectifs recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 Kg de DBO5/jour Prescriptions techniques minimales relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées Article R du Code de Epandage des boues issues du traitement des eaux usées l'environnement Article L du Code de Plans d'élimination des déchets l'environnement Déchets de dégrillage Prescriptions techniques minimales relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux usées mentionnées aux articles L et L du Code Général des Collectivités Territoriales, dispensés Arrêté du 21 juin 1996 d'autorisation au titre du décret n du 29 mars 1993 relatif à la nomenclature des opérations soumises à autorisation ou à déclaration, en application de l'article 10 de la loi n 92-3 du 3 janvier 1992 sur l'eau Déchets sableux Déchets sableux issus du prétraitement des STEP Article R du Code de Epandage des boues issues du traitement des eaux usées l'environnement Déchets des produits de curage de réseaux Article R du Code de Epandage des boues issues du traitement des eaux usées l'environnement Matières de vidange Arrêté du 7 mars 2012 modifiant l arrêté Prescriptions techniques applicables aux systèmes d'assainissement non collectif recevant une charge brute de du 7/09/2009 pollution organique inférieure à 1,2 kg/j de DBO 5 Prescriptions techniques applicables aux systèmes d'assainissement non collectif recevant une charge brute de Arrêté du 7 septembre 2009 pollution organique inférieure à 1,2 kg/j de DBO 5 Article R211-29, R du Code de Epandage des boues issues du traitement des eaux usées l'environnement Protection contre toute pollution. Fonds de garantie des risques liés à l épandage agricole des boues d épuration (Taxe de 0,5 /TMS épandue pour un montant de garantie maximum de 45 M ) Définition des conditions dans lesquelles sont épandues les boues d épuration urbaines sur les sols agricoles Il fixe les prescriptions techniques applicables aux épandages de boues d épuration sur les sols agricoles Cette norme permet aux boues compostées, si elles répondent aux exigences en terme d efficacité, d innocuité et de traçabilité d être mises sur le marché sans passer par un plan d épandage Interdiction de rejeter des produits susceptibles de causer une gêne aux ouvrages d assainissement collectif. Les résidus de bacs à graisse ne sont pas valorisables dans le circuit classique des ordures ménagères et doivent faire l'objet d'un stockage, d'une collecte et d'un traitement spécifique et adapté Ce paragraphe concerne les graisses de station ainsi que les huiles alimentaires. Si la quantité transportée est supérieure à 0,5 tonnes par chargement, le détenteur doit vérifier que le collecteur auquel il fait appel a déclaré son activité en préfecture Les graisses font l objet d un traitement spécifique. Il en est de même des produits de dégrillage. La commune doit pouvoir garantir la conformité de l élimination ou de la valorisation des déchets avec les dispositions de l arrêté d autorisation et le justifier à tout moment» Les graisses sont valorisées ou traitées conformément aux réglementations applicables : au régime de déclaration ou d'autorisation au titre de la rubrique de la nomenclature annexée au décret n du 29 mars 1993 susvisé ainsi qu aux dispositions prescrites par le plan départemental de collecte et de traitement des déchets ménagers et assimilés L'épandage des sables et des graisses est interdit quelle qu'en soit la provenance Les déchets graisseux ne sont pas admis en centre de stockage car ce ne sont pas des déchets ultimes Un dégrillage doit être placé en amont des dispositifs de traitement L'épandage des sables est interdit quelle qu'en soit la provenance Les matières de curage des ouvrages de collecte des eaux usées ne peuvent être assimilées à des boues que lorsqu'elles ont subi un traitement destiné à en éliminer les sables et les graisses La réglementation prévoit que l'intervention de la vidange doit être adaptée en fonction de la hauteur de boues qui ne doit pas dépasser 50% du volume utile La réglementation n'impose pas la réalisation d'un réseau de collecte pour les agglomérations comportant moins de équivalentshabitants Les matières de vidanges sont assimilées aux boues issues de stations d'épuration. L entreprise de vidange est responsable de l application des dispositions du décret Circulaire du 9 août 1978 Règlement sanitaire départemental type Les matières de vidange ne doivent être ni abandonnées, ni brûlées à l'air libre Prescriptions techniques applicables aux systèmes d'assainissement non collectif Note : l'arrêté du 6 mai 1996 Fréquences de vidange (article 5) L'élimination des matières de vidange doit être effectuée conformément aux dispositions Arrêté du 6 mai 1996 (application du fixant les prescriptions techniques applicables aux systèmes d'assainissement non collectif n'est pas applicable réglementaires, notamment celles prévues par les plans départementaux (article 6). L'organisme qui réalise une vidange est tenu de décret du 3 juin 1994) aux dispositifs recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 kg/j de DBO 5, celles-ci sont remettre à l'occupant ou au propriétaire un document contenant les précisions de la vidange (article 7) décrites dans l arrêté du 22 juin 2007 Circulaires du 23 février 1978 et 14 décembre 1987 Décret n du 2 mai 2006 (abroge article 35 de la loi sur l eau et le décret du 3 juin 1994) Schéma d'élimination des matières de vidange Collecte et traitement des eaux usées mentionnées aux articles L et L du Code Général des Collectivités Territoriales Elaboration et nécessité du schéma d'élimination des matières de vidange Définition des zones qui peuvent être placées en assainissement non collectif (Art. R2224-7), L'enquête publique préalable à la délimitation des zones mentionnées est conduite par le maire ou le président de l'établissement public de coopération intercommunale compétent, l'environnement (Art. R2224-8) Page 13

15 2.2. Responsabilités Les collectivités ou leur groupement assurent l élimination des déchets ménagers et assimilés, soit les déchets concernés par cette étude. Ces responsabilités sont partagées en fonction du type de déchets Les sous-produits de l assainissement collectif Au niveau des collectivités : Les articles L et L du Code Général des Collectivités Territoriales disposent que «les communes ou les établissements publics de coopération intercommunale assurent ( ) l élimination des déchets des ménages» et «assurent également l élimination des autres déchets définis par décret, qu elles peuvent, eu égard à leurs caractéristiques et aux quantités produites, collecter et traiter sans sujétions techniques particulières». Le producteur est responsable du déchet jusqu à son élimination. Propriétaire des systèmes d assainissement collectif, la collectivité (service assainissement) a en charge l élimination des sous-produits dans les conditions propres à éviter les effets nocifs sur l environnement ou porter atteinte à la santé de l homme. Au niveau des exploitants : Souvent la collectivité choisit de confier la collecte et l élimination des sous-produits de l assainissement dans le cadre d un contrat d affermage, à une entreprise privée. Dans ce cas, l exploitant devient responsable des déchets. La responsabilité de l exploitant dépend du type de gestion du service public : Gestion en régie directe : pleine responsabilité de la collectivité vis-à-vis de l élimination des déchets ; Gestion déléguée (concession ou affermage) : en fonction des obligations mises à la charge du délégataire, plus ou moins de responsabilités. D autre part, l article R du Code de l Environnement définit que «les exploitants ( ) sont des producteurs de boues ( )». On peut ainsi déterminer les responsabilités suivantes : LA COLLECTIVITE Propriétaire des systèmes d assainissement Responsable du déchet jusqu à son élimination = producteur de déchet L EXPLOITANT Devient le producteur dans le cas d une gestion déléguée de service public (concession ou affermage) Nous verrons ultérieurement, dans le cadre de l élimination des boues par épandage agricole, que les responsabilités de l exploitant et du maître d ouvrage sont partagées (Circulaire DE/GE n 357 du 16 mars 1999 relative à la réglementation relative à l épandage des boues de station d épuration urbaine). CADRE GENERAL Page 14

16 Les sous-produits de l assainissement non collectif Deux alternatives se présentent pour l organisation de l élimination des matières de vidange : 1. Les matières de vidange sont assimilées aux déchets à traiter au même titre que les déchets ménagers : il n y a pas opposabilité du schéma, sa gestion administrative et financière est laissée à l initiative des acteurs locaux. 2. Les contraintes réglementaires et administratives imposées aux collectivités pour l élimination des déchets ménagers et assimilés peuvent s appliquer dans le cas des matières de vidanges : les obligations des collectivités et la gestion financière du service deviennent celles d un service public local et sont à ce titre clairement définies par les textes. Au niveau du particulier : Conformément aux articles 15 et 16 de l arrêté du 07 mars 2012, le propriétaire d une installation d assainissement non collectif doit faire régulièrement assurer l entretien et la vidange de son ouvrage par une personne agréé par le représentant de l Etat dans le département, afin d en garantir le bon fonctionnement. Dans certains cas de non-conformité de son installation d assainissement non collectif à la réglementation en vigueur, le propriétaire fait procéder aux travaux prescrits à l issu du contrôle dans un délai de quatre ans suivant sa réalisation. Au niveau des collectivités : Selon l article 7 de l arrêté du 27 avril 2012, «les communes assurent le contrôle des installations d assainissement non collectif. Ce contrôle devant être effectué au plus tard le 31 décembre 2012 puis selon une périodicité qui ne peut pas excéder dix ans». Conformément à l article L du Code de la Santé Publique, «la commune délivre au propriétaire de l installation d assainissement non collectif le document résultant du contrôle prévu à l article L du Code Général des Collectivités Territoriales». Au niveau des vidangeurs : Comme nous l avons mentionné précédemment, les matières de vidange sont assimilées à des boues au sens de l article R du Code de l Environnement. Ainsi au même titre, les vidangeurs sont assimilés aux producteurs de boues qui doivent, selon l article R du Code de l Environnement, appliquer les dispositions relatives à l élimination de ces déchets. Ces dispositions étant explicitées dans l article R du Code de l Environnement : «les boues doivent faire l objet d un traitement, par voie physique, biologique, chimique ou thermique, par entreposage à long terme ou par tout autre procédé approprié de manière à réduire de façon significative, leur pouvoir fermentescible et les risques sanitaires liés à leur utilisation». Conformément à l article 9 de l arrêté du 07 septembre 2009 fixant les prescriptions techniques applicables aux installations d assainissement non collectif recevant une charge brute < 1,2 kg de DBO5, l entrepreneur ou l organisme agrée qui réalise une vidange est tenu de remettre à l occupant ou au propriétaire un document résultant de l intervention, dans le cas où la commune n a pas pris en charge l entretien de ce système d assainissement. Cet arrêté défini également les modalités d agrément des organismes réalisant les vidanges. Les articles R à R du Code de l Environnement sont applicables au transport de matières de vidange. Une déclaration préalable en Préfecture doit être réalisée lorsque la quantité transportée est supérieure à 500kg par chargement de déchets non dangereux. CADRE GENERAL Page 15

17 Ainsi c est sur les entreprises de vidange que repose la gestion administrative et financière des équipements à réaliser ou des débouchés à trouver. Elles deviennent les interlocuteurs des collectivités locales. LE PARTICULIER Entretien = producteur de déchet LA COLLECTIVITE Contrôle Entretien et travaux selon accord du particulier L ENTREPRISE DE VIDANGE A la collecte, devient responsable du déchet Bilan La réglementation concernant le traitement et l élimination des déchets, en particulier des sous-produits de l assainissement, est aujourd hui très complète. Les 2 principaux textes de référence sont la Directive Cadre Européenne sur les Déchets 2008/98 et le Code de l Environnement pour la réglementation française. Le Grenelle de l environnement a pour sa part fixé des objectifs de recyclage et de valorisation pour les déchets ménagers auxquels doivent concourir les sous-produits de l assainissement. Ces réglementations fixent des principes directeurs qui doivent guider les orientations stratégiques, le choix des modes de traitement pour chaque sous-produit et la manière de concevoir et de faire vivre le Plan Départemental. Parmi ces principes : - La réduction à la source de la production et de la nocivité des déchets ; cela pourrait s appliquer par exemple aux huiles alimentaires ; - Le principe de proximité et la limitation de transport en distance et en volume ; cette disposition incite à favoriser une répartition géographique des sites de traitement et non des traitements centralisés ; - Une hiérarchie des modes de traitement des déchets, favorisant par ordre décroissant la réduction à la source, le réemploi, le recyclage, la valorisation énergétique et en dernier recours l élimination ; les scénarii du Plan Départemental tiendront compte dans le choix des filières ; - L'information du public sur les effets pour l'environnement et la santé publique des opérations de production et d'élimination des déchets. Ces réglementations sont complétées par des textes européens et français qui encadrent la mise en œuvre des différentes filières de traitement et d élimination. CADRE GENERAL Page 16

18 3. PRESENTATION DU PARC EPURATOIRE DU JURA 3.1. Organisation administrative Le département du Jura compte 544 communes pour une population totale légale de habitants (année 2011), 29 communautés de communes, 2 communautés d agglomération. La compétence assainissement collectif est majoritairement assurée par les communes qui gèrent 147 stations (62 % du parc) représentant plus de la moitié de la pollution traitée. Trois stations privées traitent en plus de leurs effluents industriels (laiteries), les effluents de la commune sur laquelle elles se situent. La gestion intercommunale concerne 91 stations soit 38 % du parc épuratoire et se répartit entre : - 4 communautés de communes représentant 61 stations (25 % du parc épuratoire), - 18 syndicats d assainissement globalisant 30 stations (13 % du parc épuratoire). Nombre de stations et échelle de gestion 25% 15% Capacité de traitement et échelle de gestion 13% 62% 32% 53% Communes Syndicats d'assainissement Communautés de Communes Communes Syndicats d'assainissement Communautés de Communes Figure 1 : Nombre de station et échelle de gestion Figure 2 : Capacité de traitement et échelle de gestion La compétence assainissement non collectif est exclusivement assurée par les groupements de communes : 17 communautés de communes et 5 syndicats gèrent les 22 SPANC que compte le département. Ces SPANC couvrent ainsi la quasi-totalité du territoire et seules 8 communes n en sont pas dotées. Le parc moyen des SPANC est de installations avec des extrêmes allant de 391 à % des SPANC ont pris la compétence facultative d entretien et, sur le parc concerné de installations, près de 800 ont fait l objet d une vidange en CADRE GENERAL Page 17

19 3.2. Zonage d assainissement Les choix de zonage s ils ne sont pas encore tous approuvés après enquête publique, sont aujourd hui actés par de nombreuses collectivités et permettent de dresser le bilan suivant : Nombre d'habitants relevant de l'assainissement collectif Nombre d'habitants relevant de l'assainissement non collectif Figure 3 : Population et mode d assainissement Le mode d assainissement collectif concerne une population de habitants (76 %). Le mode d assainissement non collectif concerne une population de habitants (24 %) Les stations d épuration 241 stations d épuration sont présentes sur le territoire jurassien impliquant 304 communes raccordées. En 2011, le parc d assainissement collectif du département du Jura se réparti comme suit : Station inférieure à 200 EH Station de 5000 à EH Station de 200 à 5000 EH Station > à EH Figure 4 : Répartition du parc épuratoire collectif du Jura en fonction de la charge brute traitée Les stations d épuration collectent les eaux usées d origine domestique ainsi que des eaux issues des activités commerciales et industrielles de composition proche qui peuvent ainsi être traitées par ces stations : industries et activités agroalimentaires (boucherie, charcuterie), industrie du lait (eaux de lavage des salles de traite) et activités vinicoles (rejet des eaux de lavage des cuves), activités touristiques hivernales et estivales, notamment. CADRE GENERAL Page 18

20 La charge brute traitée par ces stations atteint, en 2011, équivalent-habitants (mesures terrain, Département du Jura). La population raccordée étant estimée à habitants relevant de l assainissement collectif, la charge d origine industrielle est ainsi évaluée à près de EH. La capacité de traitement cumulée des stations avoisine les équivalent-habitants et permet de faire face à l évolution démographique de la population ainsi qu à l augmentation des activités économiques et pics touristiques sur la durée de vie des installationsn, soit près de 35 ans Le parc de dispositifs d assainissement individuel Les 240 communes restantes relèvent de l assainissement non collectif avec un nombre de dispositifs évalué entre et soit près de habitants Les données prises en compte Le tableau ci-dessous indique les charges de pollution prises en compte par le plan pour l état initial (2011) et à l échéance du plan (2026) selon les hypothèses d évolution exposées en introduction. Tableau 4 : Charge à traiter dans le Jura (en Equivalent-habitant) Etat initial 2011 Echéance 2026 Population Charges Population Charges Total totale industrielles totale industrielles Total Assainissement collectif dont réseau unitaire 90 % % dont réseau séparatif 10 % % Assainissement individuel Nombre de dispositifs ANC Total A l échéance 2026, la part du collectif est augmentée (de 76,3 % à 78 % de la population) pour tenir compte de l augmentation des taux de collecte et de raccordement au réseau ainsi que des évolutions observées de nouvelles communes se dotant d un système d assainissement collectif. La part de réseaux séparatifs est également augmentée (de 10 % à 20 %) car la majorité des travaux de réhabilitation des réseaux unitaires conduit à leur mise en séparatif. CADRE GENERAL Page 19

21 4. LES UNITES Le choix des unités des différents produits est adapté à leur conditionnement ou filière de valorisation. Ainsi, pour les refus de dégrillage (collectés avec les ordures ménagères), les sables (transportés en camion) et les graisses ou matières de vidange (pompées), l unité sera en mètre cube par an. Pour les boues, les comparaisons théoriques des différents types de boues seront faites soit en volume (m 3 /an) soit en poids (tonne de matières sèches par an). Sur le terrain, les boues dites «liquides» seront exprimées en volume alors que les boues «transportables» seront exprimées en unité de masse. Pour convertir les volumes de boues en poids de matières sèches, les types de boue sont considérés, selon leur traitement, avec les siccités suivantes (siccité : poids de matières sèches par volume de boues brutes exprimé en kg/l : - boues stockées en silo : 2 % - boues en sortie de grille d épaississement : 4 % - boues primaires et matière de vidange : 5 % - boues de lagune : 8 % - boues en sortie de filtre bande : 14 % - boues de lits de séchage, boues de filtre planté de roseaux, boues épaissies par rhyzocompostage : 17% - boues en sortie de centrifugeuse : 18 % - boues en sortie de filtre presse : 20 % - boues en sortie de séchage sous serre : 80 % CADRE GENERAL Page 20

22 LES SOUS PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT (HORS BOUES D EPURATION)

23 1. LES REFUS DE DEGRILLAGE 1.1. Caractéristiques Origine Les refus proviennent du dégrillage des eaux usées en entrée de station d épuration. Au cours de cette opération, les déchets les plus volumineux sont retenus, évitant de créer des dysfonctionnements au niveau de l unité de traitement et d endommager le matériel notamment les pompes et turbines et limitant les éléments grossiers dans les boues d épuration Nature Leur composition est très proche de celle des ordures ménagères. En effet, les refus de dégrillage correspondent généralement à des ordures ménagères ayant utilisé le réseau d'assainissement comme exutoire à la place d'une mise en poubelle. Ils sont constitués par des déchets solides de toute nature : boîtes de conserve, morceaux de chiffons, flacons en plastique, lingettes auxquels viennent s ajouter des déchets naturels apportés par les eaux pluviales qui peuvent communiquer avec le réseau d assainissement : morceaux de bois, feuilles, entre autres. Leur teneur en matière organique est élevée, voisine de 80 % de la matière sèche, leur conférant un caractère très fermentescible Rappel réglementaire Dans le décret n du 18 avril 2002, sont distinguées deux classes dans lesquelles, selon différents points de vue, pourraient être classés les refus de dégrillage des stations d épuration urbaines : - rubrique 19 Déchets provenant des installations de gestion des déchets, des stations d épuration des eaux usées hors site et de la préparation d eau destinées à la consommation humaine et d eau à usage industriel. o Déchets provenant d installations de traitement des eaux usées non spécifiés ailleurs o déchets de dégrillage - rubrique 20 Déchets municipaux (déchets ménagers et déchets assimilés provenant des commerces, des industries et des administrations), y compris les fractions collectées séparément o déchets municipaux non spécifiés ailleurs La notion de «hors site» définissant les installations concernées par la rubrique 19, exclut les stations d épurations urbaines des eaux usées domestiques localisées sur le territoire de la collectivité. Les refus de dégrillage de stations d épurations urbaines sur site sont donc classées en : autres déchets municipaux, tout comme les déchets de marchés ( ), de nettoyage des rues ( ) et des égouts ( ). N étant pas spécifiés par ailleurs, ils relèvent donc de la rubrique : déchets municipaux non spécifiés ailleurs. La composition des refus de dégrillage de stations d épuration urbaines est d ailleurs très proche de la composition des déchets de marchés, nettoyage de rue et nettoyage des égouts. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 22

24 1.2. Situation actuelle Procédés existants 4 types de dégrillage peuvent être identifiés sur le parc épuratoire jurassien en fonction de leur performance et du conditionnement du produit obtenu : - le dégrillage grossier, constitué d une grille d écartement compris entre 4 et 6 cm dont l entretien est manuel. Un panier permet de récupérer les macrodéchets. Ce système est peu performant en laissant passer les déchets les plus fins. Le ratio de production de refus est de 0,6 l/ EH/ an ; - Le dégrillage moyen, constitué d une grille d écartement de 3 cm dont l entretien est manuel. Ce système est légèrement plus performant avec un ratio de production de refus de 0,7 l/ EH/an. La performance de ces systèmes manuels dépend étroitement des moyens consacrés à l exploitation et notamment de la fréquence de nettoyage des ouvrages ; Principe du dégrillage manuel : les déchets sont évacués régulièrement par le personnel en charge de la station à l aide d un râteau ou d un panier - le dégrillage automatique, qui assure le ramassage des refus de façon plus régulière et connaît une performance nettement améliorée avec un ratio de production de 1,2 l/ EH/ an ; Principe du dégrillage automatique : le système automatisé évacue régulièrement les déchets Certaines pratiques peuvent compléter ces systèmes de dégrillage avec un égouttage naturel en stockant les refus dans un conteneur percé. Les refus obtenus, même s ils restent humides, sont plus facilement transportables par les organismes de collecte des ordures ménagères. - le dégrilleur fin équipé d un compacteur - égoutteur : le système de dégrillage (entrefer de 1 cm) est suivi d un compacteur - égoutteur permettant de réduire le volume et la teneur en eau des refus de dégrillage. Les jus extraits sont réinjectés et traités dans la station. Le ratio de production est de 1,8 l/ EH/ an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 23

25 Arrivée de la pollution Refus de dégrillage Photo 1 : Dégrilleur fin équipé d un compacteur-égoutteur Répartition sur le parc épuratoire et gisement actuel Le graphique ci-dessous illustre la répartition des équipements de dégrillage sur les 241 stations du département Non équipée 39 Dégrillage grossier 51 Dégrillage moyen 19 Dégrillage automatique - égouttage naturel 44 Compacteur égoutteur Figure 5 : Equipement actuel du parc jurassien en dégrilleur Quatre-vingt-huit stations (37%) ne disposent pas d équipement pour récupérer les refus de dégrillage. Quarante-quatre stations (18%) sont équipées d un compacteur-égoutteur permettant de réduire le poids et le volume des refus de dégrillage. Vingt-deux stations de plus de EH ne sont pas équipées d un tel système. Face à cette répartition et au ratio respectif de production des refus de chaque type d équipement, le gisement actuel est évalué à 360 m³/an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 24

26 Filière de valorisation actuelle Les refus de dégrillage sont actuellement majoritairement collectés et traités avec la filière des ordures ménagères via l incinérateur de Lons le Saunier qui assure leur valorisation énergétique. Des organismes de collecte témoignent toutefois de la mauvaise qualité de ce déchet : déchet gorgé d eau et dont le poids important provoque l éclatement des sacs de conditionnement voire des poubelles lors de leur chargement dans les camions de ramassage. Les phénomènes de fermentation qui se développent sont aussi à l origine du dégagement de mauvaises odeurs. Ces caractéristiques rendent leur collecte difficile et leur traitement peu valorisant. En outre, le fait que la réglementation relative aux stations d épuration hors site cite explicitement les déchets de dégrillage (rubrique ), conduit à une confusion certaine et au classement abusif des refus de dégrillage dans cette rubrique. Cette confusion créée parfois des réticences en termes de collecte des déchets par les services de ramassage des ordures ménagères. Certains syndicats de collecte refusent de collecter les refus de dégrillage obligeant le gestionnaire à les envoyer en centre de stockage Perspectives Face à la nature et l origine de ces déchets, identique à celles des ordures ménagères, il est cohérent d inclure ce déchet dans la filière de ramassage et de valorisation énergétique des ordures ménagères moyennant toutefois des améliorations sur le conditionnement et la siccité de ce déchet pour en faciliter la manutention et renforcer sa traitabilité. Les perspectives visant à consolider cette filière de valorisation énergétique peuvent s envisager à travers les actions suivantes : 1) Des actions de prévention : diminuer les rejets au réseau assainissement des déchets solides et notamment des lingettes, véritable fléau pour le fonctionnement des pompes de refoulement. A ce titre, une plaquette de sensibilisation des particuliers pourrait être éditée et diffusée. 2) Des actions d amélioration de la «qualité» des refus en regard de la filière de collecte et de valorisation, au travers : - des actions de communication, en partenariat avec les collectivités compétentes en collecte des déchets : un guide technique serait utile pour décrire et expliciter aux collectivités productrices les prescriptions à respecter pour une collecte optimum des déchets : conditionnement, limite de poids et de teneur en eau ; - des actions de conseils techniques sont à mener pour encourager, conseiller les pratiques d égouttage naturel qui améliorent, à moindre coût, les conditions de transport des refus et contribuent à lever les réticences à venir les collecter avec les ordures ménagères ; - l équipement des stations avec un dispositif de dégrillage plus performant. En effet, la prise de conscience des gestionnaires de stations éventuellement confrontés à des difficultés de valorisation des refus de dégrillage, les conduira à améliorer la collecte et la qualité de ce déchet. Ces perspectives d amélioration ont été envisagées en fonction de l âge de l équipement existant, de la taille des stations et de la présence ou non d électricité selon les hypothèses exposées ci-après. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 25

27 Il est notamment retenu que les équipements de dégrillage automatique ont une durée de vie de 20 ans et qu il est envisageable de procéder à leur renouvellement avant la réhabilitation complète de la station d épuration (ouvrages indépendants et relativement compacts). Les équipements de dégrillage des stations postérieures à 2006 n ont pas vocation à être réhabilité d ici 2026 et sont conservés en l état sur les stations de moins de 500 EH, y compris s il s agit d un dégrillage grossier. A minima, un dégrillage moyen est proposé en absence d équipement (6 stations) et les perspectives réservent l équipement en compacteur égoutteur sur les 19 stations de plus de 500 EH et disposant de l électricité. L incidence financière de ces prévisions est de HT pour 25 stations soit par station (l annexe 1 détaille l ensemble des coûts des différents équipements). Les équipements de dégrillage antérieurs à 2006 seront réhabilités d ici 2026 et le plan prévoit la mise en œuvre d un compacteur égoutteur sur toutes celles qui seront desservies par l électricité et de plus de 200 EH (68 stations). Cette taille correspond en effet au domaine de fiabilité de ce procédé. En dessous de 200 EH, le volume concerné de refus ne justifie pas un compacteur égoutteur. L équipement d un dégrillage automatique est prévu pour celles qui disposent de l électricité (50 stations). Les autres stations ne disposant pas d électricité aujourd hui (lagunes, entre autres) comme en 2026 ainsi que celles non équipées devraient au minimum être munies d un dégrillage moyen (54 stations). L incidence financière de ces prévisions est de HT en moyenne par station et sera réalisé dans le cadre de leur réhabilitation. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 26

28 HYPOTHESES D EQUIPEMENT DES STATIONS D EPURATION EN SYSTEME DE DEGRILLAGE À L ECHEANCE DU PLAN DEPARTEMENTAL SITUATION ACTUELLE SITUATION A L HORIZON 2026 Station construite à partir de STEP Charge brute traitée 500 EH 50 STEP Charge brute traitée > 500 EH 19 STEP Station équipée d un système de dégrillage Station non équipée d un refus de dégrillage Absence d électricité Présence d électricité Conservation de l équipement existant 44 STEP Installation d un système de dégrillage moyen 6 STEP Installation d un système de dégrillage moyen 0 STEP Installation d un système compacteur égoutteur 19 STEP Station construite avant STEP Charge brute traitée 200 EH 82 STEP Charge brute traitée > 200 EH 90 STEP Absence d électricité Présence d électricité Absence d électricité Présence d électricité Installation d un système de dégrillage moyen 32 STEP Installation d un système de dégrillage automatique 50 STEP Installation d un système de dégrillage moyen 22 STEP Installation d un système compacteur égoutteur 68 STEP LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 27

29 1.4. Situation Répartition et gisement à l horizon 2026 La figure suivante illustre la répartition des équipements de dégrillage prévus à l échéance du Plan sur les stations du Jura Dégrillage grossier Dégrillage moyen Dégrillage automatique - égouttage naturel Compacteur égoutteur Figure 6 : Equipement prévu des stations d épuration en dégrilleur à l horizon 2026 A terme, toutes les stations devraient être équipées pour récupérer les macro-déchets. Cent deux stations soit 42% des stations seraient équipées d un compacteur égoutteur permettant de réduire le poids et le volume des refus de dégrillage. Face à cette répartition prévue et au ratio respectif de production des refus de chaque type d équipement, le gisement à l échéance 2026 est évalué à 450 m³/an. Remarque : La production de déchets ménagers par jurassien est de 471 kg/an (rapport annuel 2011). Si l on considère que la densité des refus est de 1, ce gisement est équivalent à la production de déchets ménagers de 956 personnes/an soit 0,35 % de la population jurassienne. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 28

30 2. LES SABLES 2.1. Les gisements de sable Il existe quatre origines de gisements de sables recensés sur le département du Jura. Origine Les résidus du curage de réseau d assainissement. Au cours de leur cheminement dans les réseaux d assainissement, les eaux résiduaires urbaines se débarrassent par sédimentation d une partie des matières en suspension qu elles charrient. Ces particules se déposent dans les réseaux qui doivent être régulièrement curés, afin d éviter les risques de surcharges et les phénomènes de fermentation. Les résidus de curage de réseaux d assainissement sont donc issus de l entretien des réseaux d assainissement et de leurs ouvrages associés : regards, postes de refoulement et de relevage. Nature Les résidus de curage sont un mélange de vase et de sédiments de granulométrie hétérogène ; ils sont généralement caractérisés par une couleur brune ou noire et une odeur nauséabonde. La composition physico-chimique fluctue fortement et dépend du type de réseau, du mode de gestion des réseaux, de la pluviométrie,. Ils sont principalement constitués d eau (entre 40 et 80 %), de matière organique (12 à 21 % de MS) et de matière minérale (jusqu à 60 % de MS) et contiennent en général des macro-déchets. Tableau 5 : Composition moyenne de résidus de curage de réseau / Source : groupe de travail ASTEE commission Assainissement Unité Résidus de curage de réseaux Matière sèche % 20 à 45 Matières volatiles % MS 2 à 40 Hydrocarbures 500 à Plomb 500 à Zinc 200 à Cuivre mg/kg de MS 50 à 600 Chrome 20 à 150 Nickel 15 à 100 Cadmium 0,5 à 30 Granulométrie Ø 0-0,1 mm 0,1-2 mm et plus 2 mm et plus 1 à 10% 20 à 30% 50 à 70% Les résidus de curage de réseaux peuvent être contaminés par des composés organiques (hydrocarbures) d origine diverse : pertes d essence et d huile liées à la circulation routière, érosion des chaussées. La teneur importante en matières hydrophobes : graisses (13 g/kg de MS) et hydrocarbures (jusqu à 19 g/kg sur des sédiments fortement pollués) pénalise les opérations de lavage. Les métaux lourds les plus représentés dans les boues de curage de réseaux sont, dans l ordre décroissant, le plomb, le zinc et le cuivre. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 29

31 Gisement actuel Les curages de réseaux sont actuellement essentiellement réalisés en curatif c est-à-dire pour résoudre un problème d évacuation ou d écoulement d eau. Seuls les réseaux des plus grandes agglomérations (Dole, Lons, Saint Claude, Champagnole et Morez) bénéficient de pratiques préventives. A titre indicatif, ces pratiques génèrent un volume de l ordre de 3 l/eh/an soit, sur une population concernée estimée à habitants, un volume généré de 240 m 3 /an auquel s ajoute le gisement issu des pratiques curatives. La profession des hydrocureurs déclare un volume total de sable de 500 m³/an dont une partie est évacuée sur les stations d épuration. Ce volume renferme toutefois une partie des sables de stations d épuration que les vidangeurs sont amenés à extraire lors de leurs campagnes d entretien. Dans l impossibilité d identifier précisément les volumes respectifs, un volume de 300 m 3 /an pour les sables de réseaux semble représentatif de la situation actuelle. Perspectives et gisement à l horizon 2026 Face aux nécessités d entretien des réseaux qui s imposeront de plus en plus aux collectivités (à travers notamment un indicateur de curage des réseaux figurant dans le Rapport sur le Prix et la Qualité du Service public, RPQS), les pratiques préventives de curage des réseaux devront se généraliser conduisant à une augmentation du volume des sables extraits. Sur la base de pratiques consistant à curer préventivement un quart des réseaux par an, la production de sables est très variable (de 2 à 27 l/eh/an) pour une moyenne fréquemment retenue par la littérature de 10 l/habitant/an sur du réseau unitaire (enquête effectuée par l Association Générale des Hygiènistes et Techniciens Municipaux en 2000). L hypothèse réaliste bien qu ambitieuse retenue à l échéance du Plan est de généraliser à l ensemble du réseau unitaire les pratiques actuellement menées sur les plus grandes collectivités voire légèrement mieux avec un ratio de production de 4 l/eh/an. Le gisement de sable correspondant est ainsi estimé à hauteur de 840 m 3 /an (4 l x habitants, population 2026 en réseau unitaire). Origine Les sables issus des stations d épuration Les déchets sableux de stations d épuration proviennent du dessablage par sédimentation des effluents domestiques. Réalisé en tête de l unité, le dessablage a pour objectif de pallier aux éventuels dysfonctionnements qui pourraient survenir en cas de non rétention de ces déchets et notamment de l usure prématurée des pompes par abrasion des pièces mécaniques. Nature Les déchets sableux de station d épuration apparaissent plus fins que les résidus de curage et plus riches en matière organique. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 30

32 Tableau 6 : Composition moyenne de sables de stations Unité Sables Matière sèche % 20 à 45 Matières volatiles % MS 55 à 75 % Zinc 800 à Cuivre 250 à Plomb 170 à 310 mg/kg de MS Chrome 25 à 90 Nickel 15 à 40 Cadmium 2 à 7 Granulométrie Ø 0-0,3 mm 0,3 mm et plus 20% 80% Procédés existants et gisement actuel Trois types de dessableur peuvent être identifiés sur le parc épuratoire jurassien en fonction de leur performance et du conditionnement du produit obtenu : - Dessableur statique : peu performant, il piège les sables par simple sédimentation le long d un canal. Le sable est extrait du canal manuellement et stocké sur place «en déposante». Le ratio de production est de 1,5 l/eh/an. - Dessableur automatique : le sable est piégé au fond d un ouvrage tronc-conique munie d une pompe qui assure leur extraction régulière et automatisée dans une fosse à sable où elles sont partiellement égouttées et stockées. Le ratio de production est de 2 l/eh/an. Dégraisseur-déshuileur combiné : les sables sédimentent au fond alors que les graisses remontent en surface grâce à l insufflation d air LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 31

33 - Classificateur : situé à la suite d un dessableur automatique, Il va ôter une partie de la matière organique contenue dans le sable et l égoutter. Le ratio de production est de 2,6 l/eh/an. Photo 2 : Classificateur à sable Le graphique ci-dessous illustre la répartition de ces équipements de dessablage sur les 241 stations du département Non équipée Dessableur statique Dessableur automatique 8 Classificateur Figure 7 : Equipement actuel du parc jurassien en dessableur Quarante et une stations d épuration soit 17% du parc (représentant 2850 TMS soit 75 % du gisement de boues) sont équipées de dessableurs. Face à cette répartition et au ratio respectif de production des sables de chaque type d équipement, le gisement actuel est évalué à 370 m³/an. Perspectives d actions Le gisement futur des sables issus des stations d épuration devrait augmenter face à la réhabilitation des stations d épuration incluant des dessableurs plus efficaces ainsi que la mise en œuvre de bassins d orage et à l entretien plus soutenu de ces installations. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 32

34 Il est retenu que la mise en œuvre d un dessableur plus efficace ne peut se réaliser qu à l occasion de la réhabilitation complète de la station. En effet, ces ouvrages notamment le classificateur sont relativement imposants et nécessitent une organisation spatiale et hydraulique adaptée de la station. En conséquence, sur les stations construites après 1990 et n étant pas amenées à être réhabilitées d ici 2026, les équipements actuels en terme de dessablage seront conservés. Sur les stations construites avant 1990, les équipements de dessablage seront améliorés à l occasion de la réhabilitation de la station et selon les hypothèses ci-après : - Pour les charges brutes traitées inférieures à 500 EH : aucun équipement de dessablage ne se justifie pour ces faibles charges, En effet, les process de traitement de ces petites stations sont en général pauvres en équipements électromécaniques et ainsi peu sensibles aux risques d abrasion de ces ouvrages par le sable. - Pour les charges brutes traitées comprises entre 500 et EH : l installation d un dessableur statique est prévue afin d assurer un niveau de protection minimum de la station. - Pour les charges brutes traitées comprises entre et EH : l installation d un dessableur automatique est préconisée afin d assurer un niveau de protection optimum de ces stations largement équipées d ouvrages électromécaniques. - Pour les charges brutes traitées supérieures à EH : l installation d un classificateur à sables se justifie face à l importance des volumes générés. L incidence financière de ces prévisions est de HT en moyenne par station (de 10 à selon l équipement) et sera réalisé dans le cadre de leur réhabilitation. Répartition et gisement à l horizon 2026 La figure suivante illustre la répartition envisagée des équipements en dessableur à l échéance du Plan sur les stations du Jura Non équipée Dessableur statique Dessableur automatique 12 Classificateur Figure 8 : Equipement prévu des stations d épuration en dessableur à l horizon 2026 A terme 47 stations soit 20% du parc seront équipées pour récupérer les sables dont 12 équipées de classificateur. Selon ces perspectives et au ratio respectif de production de sable de chaque type d équipement, le gisement à l échéance 2026 est évalué à 440 m³/an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 33

35 HYPOTHESES D EQUIPEMENT DES STATIONS D EPURATION EN SYSTEME DE DESSABLAGE À L ECHEANCE DU PLAN DEPARTEMENTAL SITUATION ACTUELLE SITUATION A L HORIZON 2026 Station construite avant STEP Charge brute 500 EH Charge brute comprise entre 500 et 1000 EH Charge brute comprise entre 1000 et 4000 EH Charge brute supérieure à 4000 EH Pas d équipement lors de la réhabilitation 83 STEP Peu d équipement électromécanique à protéger : installation d un dessableur statique lors de la réhabilitation 7 STEP Nombreux équipements électromécaniques à protéger : installation d un dessableur automatique lors de la réhabilitation 10 STEP Volume important à récupérer : installation d un classificateur lors de la réhabilitation 4 STEP Station construite après STEP Pas de réhabilitation prévue sur ces stations : maintien en l état LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT : LES SABLES Page 34

36 Origine Les sables de voiries Ces résidus proviennent du balayage de la voirie et ne sont dès lors pas des déchets issus de l assainissement. Ils sont toutefois étudiés ici car souvent regroupés sous le même vocable que les résidus de curage de réseaux et collectés en mélange avec eux par les professionnels et souvent acheminés en station d épuration. Nature Ces résidus se composent essentiellement de macroéléments : sédiments des caniveaux, feuilles mortes, éclats de verre, mégots, papier, aluminium,.... Ils présentent entre 60 et 80 % de matières sèches dont 5 à 10 % correspond à des matières organiques. Gisement actuel Les sables de voiries sont particulièrement difficiles à appréhender. Aucune donnée chiffrée ne permet d en évaluer le gisement total. Lors de l année 2011, l augmentation de la capacité de traitement des sables sur la station d Arbois a permis de traiter m³ de sables sur cette station contre 300 m³ auparavant. Un gisement de plus de m³ est ainsi capté dès qu une solution locale de lavage est offerte conduisant à retenir en première hypothèse un volume de m 3 /an pour ces sables de voiries actuellement lavés en station. Perspectives et gisement à l horizon 2026 Les sables de voirie à laver sont estimés au minimum à m 3 /an. Cependant, il n est pas établi que l ensemble de ce volume doit être lavé en station Les sables issus de l assainissement non collectif Origine Il s agit des matériaux filtrants issus des dispositifs de traitement en assainissement non collectif (filtres à sable) et qui sont amenés à se colmater par accumulation de résidus non dégradables. Nature Ces résidus sont constitués de sable siliceux chargé en matières organiques non dégradées et qui peut être mélangé à des graviers roulés, du géotextile et autres morceaux de tuyaux en PVC (drains). Gisement actuel Le volume actuel de ces sables est nul car les premiers filtres à sable siliceux ont été réalisés, dans le Jura, en 1999 et sont toujours en service à ce jour. Le Département du Jura avait alors créé un service (SATAA) qui aidait les communes à contrôler la quasi-totalité des nouveaux dispositifs à hauteur de 200 filtres à sable par an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 35

37 Gisement à l horizon 2026 Selon la Fédération Nationale des Syndicats de l Assainissement, les premiers retours de terrain sur la réhabilitation des filtres à sable démontrent que seul le premier tiers du massif filtrant (d un volume moyen de 17,5 m 3 ) est colmaté. Sur la base d une hypothèse haute de fréquence de renouvellement de 15 ans (les premiers renouvellements interviendront en 2014), du nombre de dispositifs concernés (hypothèse de 50 % du parc concerné soit 100/an), et en considérant un volume extrait de sable de 6 m 3 par massif filtrant, le gisement en 2026 est estimé à 600 m³/an Bilan du gisement des sables et filières de valorisation actuelles Bilan des gisements Le graphique récapitule les gisements actuels de sables issus de l assainissement dont le volume total atteint près de 700 m 3 /an. Près de m 3 /an de sables de voirie seraient également lavés sur les stations. Le gisement total de sable accepté sur les stations atteint près de m 3 /an Résidus de curage de réseaux Sables de prétraitement des stations Sables de voirie lavés en Step Figure 9 : Répartition des gisements actuels de sables du Jura en m 3 /an Filières de valorisation actuelles Les sables ne sont pas assimilés à des boues d épuration urbaines et ne peuvent dès lors être valorisés en agriculture. Si leur teneur en matière organique est inférieure à 3 %, Ils peuvent être recyclés comme sable de remblai en voirie ou pose de canalisation d assainissement ou stockés en ISDI (déchets inertes). Pour être stockés en installation de stockage des déchets non dangereux (ISDND) leur teneur en matière organique doit être comprise entre 3 et 5 %. Les résidus de curage de réseaux et les sables de stations dépassant la valeur de 3 % en matière organique doivent donc être préalablement lavés pour être recyclés. Seules les deux stations de Champagnole et d Arbois sont équipées d un système de lavage des sables. Malgré une capacité de lavage importante, la station d Arbois accepte aujourd hui m 3 /an mais pourrait atteindre m 3 /an si les outils de lavage faisaient l objet d un reconditionnement. Les sables sont ensuite recyclés dans la filière BTP sur les deux sites. La station de Lons Montmorot sera équipée à partir de 2014 d un système de lavage d une capacité de m 3 /an et vise également leur recyclage. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 36

38 Tableau 7 : Capacités actuelles de traitement des sables en m³/an Capacité actuelle de lavage des sables* Volume de sable produit par la collectivité (station et réseau) Capacité disponible Volume de sables extérieurs accueillis en 2011 Station de Champagnole Station d Arbois Station de Lons- Montmorot Total * Les données en t/h sont converties en m 3 /an en prenant 6h/j et 220 j par an Les sables de voiries dont le gisement total est sans commune mesure avec ceux des sables issus de l assainissement sont, pour une part, acheminés en station d épuration pour être lavés. Cette part si elle ne peut être appréciée dans le gisement total des sables de voirie représente le double des gisements de sables issus de l assainissement. Le reste du gisement connaît d autres destinations : stockage en ISDND, sites BIPE (zones de stockage d inertes gérées en DSP dans le Jura) ou encore exportés sur des stations d épurations extra départementales (Dijon, Macon, Oyonnax). La question du lavage et recyclage de ces sables issus de l assainissement sur les sites BIPE est posée. Le graphique suivant indique la répartition des gisements de sable en 2026 en intégrant celui de l assainissement non collectif et portant le gisement total à m 3 /an auxquels seraient susceptibles de se rajouter plus de m 3 /an de sables de voirie Résidus de curage de réseaux Sables de prétraitement des stations Sables de voirie Sables issus de l'anc Figure 10 : Répartition des gisements de sables à l horizon 2026 dans le Jura en m 3 /an Le tableau ci-après illustre les capacités de traitement nécessaires au gisement futur en fonction des souhaits exprimés par les maitres d ouvrage concernés : LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 37

39 Tableau 8 : Capacités de traitement en fonction des souhaits des maîtres d'ouvrage Capacité de lavage des sables (m 3 ) Capacité prévue par le plan (m 3 ) Volume de sable produit par la collectivité (station et réseau) (m 3 ) Capacité disponible (m 3 ) Souhait actuel du maître d ouvrage d accueil extérieur (m 3 ) Station de Champagnole Station d Arbois Station de Lons- Montmorot Total Les souhaits aujourd hui exprimés par les maîtres d ouvrages concernés portent la capacité de lavage des sables à près de m 3 /an. Cette capacité s avère suffisante pour traiter l ensemble du gisement des sables issus de l assainissement (1 900 m 3 /an) mais ne permet de laver qu une partie des sables de voirie dont la destination prioritaire reste le stockage en ISDND. Les volumes de sables issus de l assainissement (hors sables de voirie) aujourd hui exportés hors du département ou envoyés sur les sites BIPE sans être recyclés peuvent être lavés en station d épuration et recyclés Conclusion En termes de valorisation des sables issus de l assainissement, le plan propose : 1) Des actions d incitation à l entretien régulier et préventif des réseaux qui contribueront à augmenter le gisement. 2) Les sables de stations, de curage des réseaux et de l assainissement individuel, soit un gisement de près de m 3 /an à l horizon 2026, doivent subir un lavage préalable en station d épuration ou autres sites (BIPE) puis être recyclés dans la filière BTP. 3) Une filière de lavage suffisante sur 3 stations : - la station de Champagnole peut, sans travaux, accepter comme actuellement 400 m³/an de sable extérieur en plus de sa production, - la station d Arbois est favorable, suite à quelques aménagements, à utiliser pleinement sa capacité de traitement à hauteur de m³/an, - la station de Lons Montmorot prévoit d accepter m 3 /an de sables extérieurs. 4) Les sables de voiries sont, compte tenu de leur plus faible teneur en matières organiques et de leur volume sans commune mesure avec ceux de l assainissement, non destinés à être lavés en station d épuration mais pourraient être accueillis préférentiellement sur les sites BIPE chargés d assurer la gestion de ce type de déchets. L acceptation de ces sables en station d épuration devrait être réservée à la partie la plus souillée du gisement éventuellement attestée par des analyses préalables de la teneur en matière organique. 5) Une filière de recyclage : le plan prévoit, de préférence à leur stockage, la ré-utilisation de ces sables issus de l assainissement et préalablement lavés et préconise la consolidation des partenariats avec le BTP (via des conventions). LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 38

40 3. LES GRAISSES 3.1. Caractéristiques Origine Deux sources de production sont recensées sur le département du Jura : - Les déchets graisseux de stations d'épuration provenant du dégraissage par flottation des effluents admis. Réalisé en tête de l'unité de traitement, le dégraissage a pour objectif de réduire les charges de pollution et certains problèmes d exploitation ; - Les résidus de bacs dégraisseurs des établissements (publics et privés) qui génèrent des effluents particulièrement chargés en matière grasse (restauration, agro-alimentaires) et dont le rejet à l état brut dans le réseau entrainerait un dysfonctionnement des stations d épuration. Note : les graisses issues des filières d assainissement non collectif sont considérées comme négligeables. Nature Les données bibliographiques sur la composition physico-chimique des résidus graisseux des stations d épuration sont peu nombreuses. Toutefois, on peut retenir la composition moyenne suivante : Tableau 9 : Composition moyenne de résidus graisseux de stations/ Source : document technique FNADE n 24 : performances des systèmes de traitement biologique aérobie des graisses Paramètres Kg/m 3 Matières sèches (MS) 300 à 700 Matières grasses (MEH) 150 à 500 Charge polluante (DCO) Le potentiel biométhanogène de ce déchet est très important. Les résidus des bacs à graisses contiennent en proportion variable, les constituants suivants : - eau, - matière organique en suspension ou dissoute (dont corps gras), - impuretés surnageantes ou décantées (plastiques, chiffons, graviers, sables ) Situation actuelle Procédés existants et gisement actuel Equipement des stations Trois types de dégraisseurs sont identifiés sur le parc épuratoire jurassien en fonction de leur performance et du conditionnement du produit obtenu : - Dégraisseur statique : peu performant, il piège les graisses par simple flottation. Le ratio de production est de 0,7 l/eh/an. - Dégraisseur automatique : les graisses sont piégées en surface d un ouvrage tronc-conique muni d un racleur de surface qui assure leur extraction régulière et automatisée dans une fosse à graisses. Le ratio de production est de 1,7 l/eh/an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 39

41 Les graisses remontent à la surface par insufflation d air. Leur évacuation peut se faire manuellement ou grâce à un racloir mécanique. - Concentrateur : situé à la suite d un dégraisseur automatique, Il va égoutter les graisses et les concentrer. Le ratio de production passe de 1,7 l/eh/an pour un dégraisseur automatique à 0,5 l/eh/an mais avec un effluent beaucoup plus concentré. Seule la station de Dole- Choisey en est équipée. Photo 3 : Concentrateur de la station d épuration de Dole Choisey > Le graphique ci-dessous illustre la répartition de ces équipements de dégraissage sur les 241 stations du département Non équipée 1 Dégraisseur statique 24 Dégraisseur automatique 1 D. automatique + concentrateur Figure 11 : Equipement actuel du parc jurassien en dégraisseur Face à cette répartition (26 stations d épuration équipées, les plus importantes représentant 2685 TMS soit 70 % du gisement) et au ratio respectif de production des graisses de chaque type d équipement, le gisement actuel est évalué à 230 m³/an. Les bacs à graisses La profession des vidangeurs déclare vidanger 500 m³ de graisses par an en provenance de la filière de restauration qui représente l essentiel du parc des dégraisseurs. Le gisement actuel des graisses est ainsi de 730 m 3 /an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 40

42 Filières actuelles de traitement des graisses Les graisses sont traitées sur différents sites : - Sur des stations d épuration des eaux usées domestiques : celles d Arbois et de Champagnole sont équipées d un traitement des graisses par voie biologique (hydrolyse enzymatique suivie d une oxydation). - Seule la station d Arbois est équipée d une fosse permettant d accueillir les graisses en provenance d autres stations d épuration. En 2012, 130 m³ ont été acceptés. La station de Champagnole ne dispose pas de cet équipement et ne peut recevoir des graisses extérieures. - Sur des établissements industriels jurassiens : SITA (Lons Perrigny), Triadis (Beaufort) et Monnard (Saint Amour) acceptent des graisses. - Hors département, les graisses sont évacuées dans les stations d épuration de Dijon, Besançon, Macon, Oyonnax et dans des établissements privés (Estivalet à Dijon entre autres). Les volumes traités sur les établissements industriels ou exportés ne sont pas connus mais peuvent être estimés à hauteur de 500 m 3 /an car permettent d écouler le gisement actuel sans problème connu Plan d actions et gisement à l horizon 2026 Le plan propose : 1) Un meilleur équipement de dégraissage au niveau des stations d épuration. Comme pour les sables, il est retenu que la mise en œuvre d un dégraisseur plus efficace ne peut se réaliser qu à l occasion de la réhabilitation complète de la station. En effet, ces ouvrages notamment le dégraisseur automatique et le concentrateur sont relativement imposants et nécessitent une organisation spatiale et hydraulique adaptée de la station. En outre, les traitements automatisés de sables et de graisses sont réunis dans le même ouvrage. En conséquence, sur les stations construites après 1990 et n étant pas amenées à être réhabilitées d ici 2026, les équipements actuels en terme de dégraissage seront conservés. Sur les stations construites avant 1990, les équipements de dégraissage seront améliorés à l occasion de la réhabilitation de la station et selon les mêmes hypothèses que pour les sables : - Pour les charges brutes traitées inférieures à 500 EH : aucun équipement de dégraissage ne se justifie pour ces faibles charges (83 stations) ; - Pour les charges brutes traitées comprises entre 500 et EH : l installation d un dégraisseur statique est retenue afin d assurer une rétention minimum de ces graisses (7 stations) ; - Pour les charges brutes traitées supérieures à EH : l installation d un dégraisseur automatique est préconisée afin d assurer une rétention optimum de ces graisses (14 stations). A noter que l installation d un concentrateur à graisses n est retenue sur aucune nouvelle station car, la plus grosse en étant déjà dotée, cet ouvrage ne se justifie pas face à la faiblesse des volumes générés par les autres stations. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 41

43 L incidence financière de ces prévisions est de HT en moyenne par station (de 17 à ) et sera réalisé dans le cadre de leur réhabilitation. La figure suivante illustre la répartition des équipements en dégraisseur résultante des hypothèses posées Non équipée 7 Dégraisseur statique 30 Dégraisseur automatique 1 D. automatique + concentrateur Figure 12 : Equipement des stations en dégraisseur à l horizon 2026 A terme 38 stations seraient équipées pour récupérer les graisses. Selon ces hypothèses et au ratio respectif de production de graisses de chaque type d équipement, le gisement à l échéance 2026 est évalué à 270 m³/an. 2) Une augmentation du nombre de bacs dégraisseurs et de leur fréquence d entretien grâce à des actions de communication. La communication et sensibilisation des producteurs encouragera la collecte des graisses au plus près des sites de production par l installation de bacs à graisses sur les établissements à cuisine collective : restaurants, écoles, collèges, lycées ainsi que les autres activités concernées (agro-alimentaire notamment). Une plaquette de sensibilisation pourra être élaborée à cet effet en informant sur les modalités d entretien de ces ouvrages et leur fréquence de vidange. L incitation et l aide à la rédaction de règlement de service des collectivités constitueront un appui pour encourager la mise en œuvre de bacs dégraisseurs avant raccordement au réseau public. Le meilleur équipement attendu ainsi que l entretien régulier de ces ouvrages conduiront à une augmentation du gisement, évalué à 700 m 3 /an en Tableau 10 : Gisements de graisses du Jura actuel et à l'horizon 2026 Gisement 2011 (m 3 /an) Gisement 2026 (m 3 /an) Graisses de station d épuration Bacs à graisses (restauration) Total LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 42

44 HYPOTHESES D EQUIPEMENT DES STATIONS D EPURATION EN SYSTEME DE DEGRAISSAGE À L ECHEANCE DU PLAN DEPARTEMENTAL SITUATION ACTUELLE SITUATION A L HORIZON 2026 Charge brute 500 EH Pas d équipement lors de la réhabilitation 83 STEP Station construite avant STEP Charge brute comprise entre 500 et 1000 EH Lors de la réhabilitation, installation d un dégraisseur statique 7 STEP Charge brute supérieure à 1000 EH Lors de la réhabilitation, installation d un dégraisseur automatique 14 STEP Station construite après STEP Pas de réhabilitation prévue sur ces stations : maintien en l état LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 43

45 3) Deux types de filière de traitement adapté à la nature des graisses Les graisses issues des métiers de bouche présentent une DCO dite «dure» qui ne peut pas être métabolisée par les bactéries aérobies sans passer par un procédé d oxydation poussé avec de fortes contraintes associées (colmatage, coût d'exploitation très important, élimination partielle de la DCO dure, ). Les exploitants de stations sont ainsi amenés à limiter voire à ne pas prendre en charge ces graisses issues de la restauration. En outre, compte tenu du fort potentiel biométhanogène des graisses issues des métiers de bouche, la solution de leur valorisation est plutôt à rechercher du côté des établissements industriels particulièrement intéressés par ce type de déchet. En revanche, les graisses de station d épuration peuvent être traitées par un dispositif biologique sur site qui s avère toutefois d un coût important, en investissement et fonctionnement et qui ne peut être envisagé que pour des gisements conséquents. La taille minimum d un module de traitement est d ailleurs de 400 m 3 /an. Dès lors, le plan privilégie le traitement des graisses selon deux voies : - sur les stations d épuration, déjà équipées, pour les graisses de stations domestiques, - sur les établissements industriels pour les graisses issues des métiers de bouche. - Sur les stations d épuration Après concertation avec les collectivités concernées, le plan acte : - Le maintien du traitement, sur la station de Champagnole, des graisses propres à la Communauté de communes de Champagnole sans aménagement supplémentaire pour les graisses en provenance d autres sites ; - L optimisation de la station d Arbois dont la capacité de traitement à 400 m 3 /an peut être atteinte par quelques travaux (mise en place d un broyeur, d un agitateur dans la fosse existante et d un système permettant d apporter un complément nutritionnel azoté et phosphoré). Cette optimisation lui permettra d accepter un volume de graisses extérieur de 300 m³/an ; - La mise en place d un traitement des graisses d une capacité de 850 m 3 /an sur la station de Lons- Montmorot conformément au programme de réhabilitation d ores et déjà prévu. Le SIAAL souhaite limiter l accueil de graisses extérieures à hauteur de 230 m 3 /an et uniquement pour les graisses de stations d épuration urbaines. Le tableau ci-après, établi à l issue de la concertation avec les maîtres d ouvrage des 3 unités concernées, porte les capacités de traitement à hauteur de 530 m 3 /an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 44

46 Tableau 11 : Capacités de traitement des graisses actuelles et à l'horizon 2026 (en m 3 /an) Capacité de traitement des graisses actuelle Capacité de traitement des graisses prévue 2026 Cette capacité d accueil apparaît suffisante pour assurer le traitement de la totalité du gisement des graisses issues des ouvrages de pré-traitement des stations d épuration (270 m 3 /an à l horizon 2026) et d une partie des graisses de restauration collectées en mélange. - sur les établissements industriels Volume de graisses 2026 produit par la collectivité Capacité disponible 2026 Volume extérieur accepté en 2012 Souhait du maître d ouvrage d accueil de graisses extérieures Non équipée Station de Non Champagnole équipée Station d Arbois consolidés Station de Lons Montmorot Total (m 3 /an) Les établissements industriels jurassiens (SITA, Triadis et Monnard) sont très intéressés par le gisement de graisses de restauration à fort pouvoir méthanogène et calorifique. De nouveaux partenariats pourront être recherchés voire contractualisés notamment sur le secteur géographique de Dole, déficitaire en équipement aujourd hui. D ailleurs, une unité de méthanisation portée par la société Naskeo Environnement, s installera dans la zone artisanale La Combe, à Brevans, au nord de Dole. D une capacité annuelle de tonnes, l usine fonctionnera avec des déchets agricoles (fumiers, déchets verts ) et des déchets issus de l agroalimentaire (déchets fermentescibles de grandes surfaces, graisses des métiers de bouche ). Tenant compte des déclarations administratives et agréments à obtenir, Dole Biogaz, société détenue à 100% par Naskeo Environnement, annonce une mise en service courant LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 45

47 4. LES MATIERES DE VIDANGE ET BOUES PRIMAIRES 4.1. Caractéristiques Origine Les matières de vidange proviennent des installations individuelles (fosses septiques, fosses toutes eaux, mini stations d'épuration) et des petits systèmes d assainissement collectif (décanteurs digesteur, lits bactériens, disques biologiques). Cette appellation regroupe les liquides et les boues extraites de ces ouvrages. Nature Les matières de vidange sont composées de matières organiques et peuvent contenir des déchets non biodégradables tels que sables, résidus textiles, matières plastiques non récupérés par ailleurs. Les graisses piégées en surface des dispositifs sont vidangées en même temps que les matières de vidange puisque le mélange est homogénéisé avant d être pompé. On estime la quantité de graisse de 0,1 à 3 kg/m 3 (donnée : ORDIF, 1998). Les caractéristiques physico-chimiques des matières de vidange sont variables en fonction de leur origine : type d équipement vidangé (maisons individuelles ou habitations collectives ; fosses toutes eaux ou fosses septiques), fréquence de vidange (liée également au dimensionnement de la fosse), mode d intervention. Elles sont le siège de fermentations (dégradation anaérobie de la matière organique), rendant le milieu fortement septique et produisant des odeurs désagréables. Elles sont, dans tous les cas, riches en eau (95%) avec une teneur en azote dissous de l ordre de dix fois celle des eaux usées domestiques traitées en station d épuration. Elles présentent des charges polluantes en matières en suspension (MES), demande chimique en oxygène (DCO) et demande biologique en oxygène à 5 jours (DBO 5 ) de quatre à dix fois supérieures à ces mêmes eaux. Le rapport DCO/DBO 5 se situe entre 4,7 et 2,5, il témoigne d une pollution organique en partie seulement biodégradable (Rapport du GRAIE). La teneur en éléments traces métalliques est plus faible que celle des boues d épuration. Enfin, ce déchet présente un potentiel biométhanogène intéressant. Le tableau suivant présente les valeurs moyennes caractéristiques des matières de vidange issues de fosses toutes eaux : Tableau 12 : Composition moyenne des matières de vidange/ Source : JP. Canler, Cémagref, Graie Paramètre Cond. DCO DBO5 MS MES MVS N-NKt PT Lipides ph Unité (μs/cm) (g/l) (g/l) (g/l) (g/l) (%) (g/l) (g/l) (g/l) Moyenne 7, , ,3 65 0,89 0,45 5,7 Ecart type 0, ,4 5 25,5 23,5 14 0,47 / / LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 46

48 4.2. Situation actuelle Gisement et exutoire actuel La quantité de ces matières de vidange actuellement mesurée en entrée de station d épuration est de m 3 /an (Département du Jura, 2011). Ce gisement se répartit comme suit : 1300 m 3 /an de boues primaires issues des systèmes d assainissement collectif soit 15 % du gisement théorique de m 3 / par an produit par les 96 systèmes concernés, 1500 m 3 /an de matières de vidange déclarées par les 14 SPANC exerçant la compétence entretien, 1500 m 3 /an de matières de vidange estimées réalisées directement par les particuliers, 1200 m 3 /an de matières de vidange importées d autres départements. Le tableau ci-après indique la liste des 15 stations sur lesquelles sont dépotées ces matières et la quantité mesurée en 2011 (cf. carte 1). Nom de la station Tableau 13 : Stations d épuration recevant des matières de vidange et volumes traitées Capacité nominale (EH) Charge traitée 2011 (EH) MV acceptée 2011 (m 3 /an) MV acceptée 2011 (traduit en EH) ARBOIS ARINTHOD BEAUFORT ORBAGNA CHAMPAGNOLE CHAUSSIN DOLE-CHOISEY (sans fosse de dépotage) 7083 CLAIRVAUX LONS-MONTMOROT MOREZ NANCE/Bletterans ORGELET RANCHOT (sans fosse de dépotage) 791 SAINT CLAUDE SAINT LAURENT en GVX VERCIA TOTAL Il apparaît que les quantités actuellement dépotées sont relativement faibles par rapport aux capacités des stations les accueillant, notamment celles de Lons et Dole. Elles représentent globalement 35 % de la capacité disponible sur les stations d accueil Répartition géographique La carte ci-après montre que ces stations sont régulièrement réparties à l échelle départementale et que ce maillage correspond à la zone de chalandise d un camion hydrocureur (1 heure soit environ 50 km). LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 47

49 Carte 1 : Stations d épuration équipées pour l accueil de matières de vidange année 2011 Station d épuration (241) LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 48

50 A l heure actuelle, Lons et Dole captent 75 % du gisement, alors que des petites stations pouvant accepter les matières de vidanges ne sont pas sollicitées (Saint Laurent en Grandvaux, Chaussin, Beaufort Orbagna et Arinthod). Les agréments des vidangeurs en 2011 ont d ailleurs été délivrés uniquement sur Lons, Dole et Arbois. En effet, le facteur limitant pour l acceptation des matières de vidange sur les plus petites stations réside dans le fait que ces dernières mettent plusieurs jours à assimiler ces apports extérieurs et qu elles sont alors dans l obligation, pendant cette période, de refuser les camions hydrocureurs. La limitation des horaires d ouverture de ces stations constitue également un frein face aux exigences et aux besoins des organismes vidangeurs. La traçabilité des matières est enfin un élément à améliorer pour assurer un bon partenariat collectivitésvidangeurs Plan d actions et gisement à l horizon Les gisements Les perspectives d évolution des gisements sont les suivantes : Les matières de vidange issues des systèmes d assainissement non collectif A l échéance 2026, le nombre de dispositifs d assainissement non collectif est estimé à pour les habitants concernés sur le département du Jura. Selon les retours d expérience (départements de l Allier, de l Isère et du Jura), le volume vidangé est de l ordre de 2,3 m³ tous les 6 à 7 ans sur la base d une vidange lorsque la hauteur de boues dépasse les 50 % du volume utile. Sur l hypothèse ambitieuse d obtenir la vidange de 70 % du parc en 2026 (soit dispositifs), à raison d une vidange optimum tous les 5 ans, d un volume de 2,3 m 3, il est attendu m 3 /an de matières de vidange à l horizon En intégrant les apports des autres départements à hauteur de m 3 /an, le volume de ces matières de vidange atteint m 3 /an soit 550 T MS. Les boues primaires des systèmes d assainissement collectif Les stations d épuration les plus anciennes, antérieures à 1990, dépasseront l âge de 35 ans d ici l échéance du Plan et sont donc amenées à être totalement réhabilités d ici Sur les 104 stations antérieures à 1990, 66 stations produisaient des boues primaires en 2011, les réhabilitations à intervenir d ici 2026 vont réduire ce nombre à 32 et, de 2011 à 2026, le parc jurassien passera de 96 stations générant des boues primaires à hauteur de m 3 /an à 63 stations pour m 3 /an. LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 49

51 Tableau 14: Evolution de la production théorique de boues primaires à l'échéance du plan Nombre de station Charge brute traitée EH 7586 EH MS produite par an 262 T 80 T Volume produit par an m m 3 Le tableau suivant résume les gisements de matières de vidange et leur évolution à l horizon Matières de vidange issues des ANC Boues primaires Tableau 15: Evolution de la production de matière de vidange à l'échéance du plan m 3 issus du département m 3 issus de l extérieur = m 3 soit 210 T de MS m m 3 issus du département m 3 extérieur = m 3 soit 550 T de MS m 3 soit 80 T de MS dont m 3 collectés (65 T) TOTAL en m 3 /an m 3 collectés m 3 TOTAL en T de MS 275 T de MS 630 T de MS Filières de traitement 2026 Le tableau suivant met en regard la capacité d acceptation en 2026 des 15 stations déjà équipées face au gisement futur à traiter. Tableau 16 : Capacité des stations pouvant accueillir les matières de vidange et boues primaires Capacité nominale en 2026 EH Charge raccordable en 2026 EH Capacité d'acceptation des MV en 2026 EH Arbois Arinthod Beaufort Champagnole Chaussin Dole-choisey Claivaux Lons Montmorot Morez Nance-Bletterans Orgelet Ranchot St Claude St Laurent en Gx Vercia TOTAL LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 50

52 Le gisement des matières de vidange et de boues primaires à traiter (630 T de MS) correspond à une pollution de EH. La capacité d acceptation des matières de vidange sur les 15 stations est de EH. Dès lors, le traitement du gisement futur représente 82 % de la capacité résiduelle des stations. Ce pourcentage peut apparaître important car il convient de réserver une partie de cette capacité résiduelle des stations d une part, à l évolution démographique et des activités économiques au-delà de 2026 et d autre part, au traitement de surcharges ponctuelles de pollution (à-coups hydrauliques, fréquentation saisonnière, entre autres). Dès lors, l intérêt de disposer de nouveaux sites équipés pour recevoir des matières de vidange est avéré à moyen terme pour ne pas surcharger les 15 sites existants. A ce titre, deux nouvelles stations en réhabilitation ont d ores et déjà prévues de s équiper (Mont-sous-Vaudrey et St Amour) Plan départemental En termes de traitement et valorisation des boues primaires et matières de vidange, le plan propose : 1) Le dépotage privilégié sur les 2 sites majeurs que constituent les stations d épuration de Lons- Montmorot et Dole-Choisey qui disposent en outre d une valorisation agricole réglementaire : - la station de Lons dont la modernisation de l accueil des matières de vidange est en cours avec 2 fosses de réception de 30 m 3 chacune ; - la station de Dole accueille 30 % du gisement départemental sans toutefois disposer de fosse de réception. La collectivité étudie la mise en place un tel équipement qui confirmerait pleinement ces possibilités d accueil. 2) Le dépotage sur les 15 autres stations locales, qui assurent : - l utilisation des capacités de traitement certes modestes mais réelles sur les stations existantes de plus de EH et de nouvelle génération (filtres plantés comme boues activées) ; - un maillage satisfaisant du Département face à la zone de chalandise des professionnels. 3) L équipement de fosses de dépotage supplémentaire à prévoir, au cas par cas, sur les stations de plus de EH pour assurer : - le traitement de l ensemble du gisement à moyen et long terme sans surcharger les sites existants ; - une réponse à l existence de SPANC à des petites échelles géographiques pour un débouché local aux matières de vidange ; - une meilleure répartition des sites d accueil face aux implantations locales des vidangeurs professionnels. A titre indicatif, le coût se situe entre HT (sans contrôle d accès) à près de avec un système de contrôle par badge (voir annexe 1). 4) l amélioration des conditions d acceptation sur les 15 stations existantes et les futures sur les points suivants : - faciliter l accès au dépotage par rapport aux heures d ouverture (heures fixes à communiquer aux intéressés) ; - assurer une traçabilité des boues et réaliser des analyses de manière à retrouver l origine de la contamination en cas de pollution ; - intégrer les conséquences des nouveaux matériels des professionnels (camions déshydrateurs qui récupèrent un concentré de matières de vidange). LES SOUS-PRODUITS DE L ASSAINISSEMENT Page 51

53 5. SYNTHESE DU PLAN DEPARTEMENTAL DES SOUS PRODUITS ISSUS DE L ASSAINISSEMENT Type de déchets Refus de dégrillage Sables Graisses Matières de vidange et boues primaires Gisement actuel m 3 /an assainissement voirie Total : station : 230 métiers de bouche : 500 Total : Destination actuelle -collecte avec OM pour valorisation énergétique -stockage -lavage sur 2 stations avec recyclage BTP -site BIPE -Export traitement biologique sur deux stations et sites industriels dépotage en station Principales problématiques Perspectives équipement de -teneur en eau 68 stations en élevée dégrilleurcompacteurégoutteur dont - mauvais conditionnement 7 sur stations de plus de EH -export hors 39 -stockage de sables non lavés -export hors 39 -problème de fonctionnement step conditions d'accueil et traçabilité -équipement des stations lors de leur réhabilitation -curage préventif -équipement des stations lors de leur réhabilitation -équipement des professionnels et augmentation des vidanges -augmentation des matières de vidanges -diminution des boues primaires Gisement futur m 3 /an assainissement voiries Total : STEP : 270 PRO : 700 Total : 970 Existant conservé partenariat organismes de collecte pour ramassage des bacs site de CHAMPAGNOLE pour 400 m 3 /an site de CHAMPAGNOLE : 400 m 3 /an (pas d accueil hors CC) sites locaux Existant amélioré amélioration de la qualité du déchet (baisse des teneurs en eau et conditionnemen t) : remplacement du stockage par valorisation énergétique ACTIONS PRECONISEES PAR LE PLAN Actions / équipements / sites nouveaux -Prévention en amont : plaquette à destination du grand public -Relation step organismes de collecte : plaquette de sensibilisation pour les exploitants Création en cours d un site d'arbois pour 2000 m 3 3 e site de lavage sur /an LONS pour 1000 m 3 /an site d'arbois à optimiser pour 400 m 3 /an (accueil de 300 m 3 /an) 2 sites majeurs : DOLE (fosse de dépotage à l étude) et LONS (modernisation) Création en cours 3 e site : site de LONS pour 850 m 3 /an. (accueil de 230 m 3 /an) Projet de méthanisation (secteur Dole) nouveaux sites locaux selon intérêts technicoéconomiques et proximité géographique Commentaires Le maintien ou la remise en œuvre du ramassage des refus de dégrillage sont nécessaires pour assurer leur valorisation énergétique Capacité de lavage de m 3 /an suffisante pour les sables issus de l assainissement : filière prioritaire de lavage en Step + recyclage BTP Les sables de voiries n ont pas vocation à être traités en Step mais plutôt sur les sites BIPE ou en ISDND Capacité de traitement sur step de 530 m 3 /an suffisante pour les graisses issues de l assainissement domestique : Filière prioritaire de traitement en Step Collecte en amont (plaquette sensibilisation) et filière prioritaire de traitement des graisses issues des métiers de bouche sur des établissements industriels et projet de méthanisation Conditions d'admission et traçabilité à améliorer sur l'ensemble des sites

54 LES BOUES D EPURATION LES BOUES D EPURATION Page 53

55 I - SITUATION ACTUELLE, PROBLEMATIQUES ET GISEMENTS CARACTERISTIQUES 1.1. Origine Les boues d épuration sont le résidu du traitement biologique des eaux usées et des sous-produits d assainissement. Le principe de l épuration consiste à faire ingérer la pollution carbonée à des microorganismes qui seront ensuite retenus dans la station d épuration pour former les boues d épuration. Par traitement des boues on entend tout procédé visant à déshydrater puis éventuellement à stocker les boues pendant une durée limitée (25 ans maxi pour le lagunage qui fait office d exception) afin d attendre les conditions favorables à leur évacuation ou valorisation Types de boues Les boues peuvent être distinguées selon leur nature : Les boues primaires sont composées des plus grosses particules qui se déposent au fond du décanteur. Ces boues sont liquides et fermentescibles. Elles sont actuellement acheminées vers d autres stations d épuration pour y être injectées dans la file eau. Elles sont en effet peu «épandables» et épandues en raison de leur faible intérêt agronomique et de leur aspect (présences d éléments grossiers, déchets plastiques, odeurs,...). Les boues secondaires sont constituées de particules fines et dispersées et des substances dissoutes qui sont fixées et métabolisées par les bactéries qui se multiplient en présence d oxygène au cours de l opération d aération. Cette biomasse bactérienne est séparée de l eau épurée dans le clarificateur. Une partie de ces boues est réinjectée à l amont du bassin d aération. L autre partie, qui constitue la boue biologique en excès, est extraite. Elle est alors sous forme liquide. Les boues peuvent être distinguées selon leur texture : - les boues à l état brut en sortie de la file eau sont liquides, de siccité de 0,1 à 0,8 %, - les boues déshydratées : différentes techniques de traitement des boues fournissent des boues de siccité allant de 15 à 80 % : boues pâteuses, solides ou sèches Les procédés tels que filtre à bandes, centrifugation, filtre presse et séchage permettent de réduire la proportion d eau dans les boues afin de disposer d un produit plus facilement épandable et/ou de réduire les coûts de transport Nature Les boues d épuration sont principalement constituées de particules solides non retenues par les prétraitements où l on retrouve de la matière organique non dégradée, de la matière minérale et des micro-organismes. Depuis 1999, date à laquelle la Mission d Expertise et de Suivi des Epandages (MESE) a été créée dans le département du Jura, 150 à 170 analyses de boues sont réalisées annuellement. Ces analyses sur les paramètres agronomiques, les éléments traces métalliques et organiques permettent d en évaluer l intérêt agronomique, l innocuité et l aptitude à l épandage agricole ou au co-compostage. LES BOUES D EPURATION Page 54

56 1.4. Intérêt agronomique des boues Les caractéristiques moyennes des boues du Jura, d après une enquête qui a été réalisée par la Chambre d Agriculture sur une soixantaine de stations, sont les suivants : Tableau 17: Valeurs agronomiques des boues de STEP Paramètres Unité Matière sèche 2 à 95 % Matière organique 50 à 70 % ph - Azote Kjeldahl 3 à 9 % de la MS Phosphore 4 à 6 % de la MS Potassium < 1 % de la MS Magnésium < 1 % de la MS Calcium 4 à 8 % de la MS C/N 5 à 12 Compte tenu des multiples procédés de déshydratation utilisés dans les stations, les boues présentent un état très variable qui peut aller de l état liquide (2-3%) à l état sec (95%) pour les systèmes de déshydratation les plus performants. Les éléments nutritifs les plus intéressants sont essentiellement l azote et le phosphore. La potasse et le magnésium sont en quantité trop faible pour avoir un réel intérêt agronomique. L apport de chaux nécessaire dans le cas d une déshydratation des boues leur confère un intérêt agronomique supplémentaire. Il permet de rééquilibrer le ph des sols La contamination en éléments traces Concernant les éléments-traces organiques (hydrocarbures et leurs dérivés, produits de dégradation, solvants, ), les résultats analytiques sont largement inférieurs aux seuils réglementaires. Une seule station connaît, depuis plusieurs années, une contamination de ses boues par les HAP sur un gisement de 24 T MS/an. Concernant les éléments-traces métalliques, les teneurs sont également nettement inférieures aux valeurs limites énoncées par la réglementation, à l exception de celles du cuivre. Tableau 18: Analyse des éléments traces métalliques des boues conformes pour le recyclage agricole dans le Jura Eléments traces métalliques Moyenne 2009 Moyenne 2010 Moyenne 2011 Valeur seuil arrêté du Chrome mg.kg -1 32,14 35,11 35, Cuivre mg.kg ,54 435,66 403, Nickel mg.kg -1 23,77 24,00 22, Zinc mg.kg ,47 604,69 525, Cr + Cu + Ni + Zn mg.kg , ,02 986, Cadmium mg.kg -1 0,89 0,95 0,96 10 Plomb mg.kg -1 43,39 41,75 37, Mercure mg.kg -1 0,74 0,69 0,69 10 LES BOUES D EPURATION Page 55

57 % du seuil réglementaire Figure 13 : Teneurs relatives des boues en ETM par rapport aux seuils réglementaires En effet, avec une moyenne de 403 mg de cuivre par kg de matière sèche, les boues du Jura présentent des concentrations légèrement supérieures à la moyenne nationale (330 mg.kg -1 de MS, enquête de l ADEME). Dans les eaux usées, le cuivre se trouve essentiellement sous forme dissoute (90% du Cu total). Il est globalement très bien éliminé de l effluent lors du processus d épuration biologique et 85% environ du métal se retrouve précipité dans les boues d épuration. En 2011, 15 stations d épurations (6%) générant 76 TMS (2%) ont présenté au moins une fois dans l année une teneur en cuivre supérieure à la valeur limite des 1000 ppm. Depuis 2005, cette proportion était stable aux alentours de 7%. Elle a été notablement réduite en 2011 par le retour à la conformité du gisement de boues de Morez. Cependant en 2012, les boues de Morez sont redevenues en partie inaptes. A noter que 25 stations représentant 1354 T MS (36% du gisement) présentent des boues conformes mais avec des teneurs en cuivre supérieures à 400 ppm. Une étude spécifique sur la problématique du cuivre en Franche Comté, conduite par les Départements et Chambre d Agriculture du Doubs et du Jura, a identifié deux pistes sur l origine du cuivre dans les boues : - les caractéristiques de l eau potable distribuée qui seraient à l origine de la corrosion des réseaux intérieurs d eaux potable en cuivre, liée à la chloration de l eau, à la présence d adoucisseurs, à l âge des canalisations et aux phénomènes de stagnation de l eau ; - les rejets agro-industriels (fromageries) qui peuvent apporter, selon les pratiques, une quantité non négligeable de cuivre dans les effluents lors du nettoyage des cuves. Le tableau et graphique ci-après illustrent les contaminations des boues du Jura en éléments traces pour l année Tableau 19: Teneurs en cuivre des boues et volumes Nombre station T de MS m 3 de boues Non-conformité au cuivre Non-conformité au HAP Boues non conformes à l'épandage Cuivre < 400 mg/kg de MS Cuivre compris entre 400 et 1000 mg/kg de MS Boues aptes à l'épandage LES BOUES D EPURATION Page 56

58 2,6% 97,4% Boues non conformes à l'épandage Figure 14: Part des boues conformes et non conformes, exprimé en T de MS 2. SITUATION ACTUELLE 2.1. Répartition En fonction de ces différentes caractéristiques, 5 catégories de boues sont produites par le parc de stations d épuration. Ces types de boues ne présentent pas les mêmes dispositions pour le transport, la valorisation agricole ou énergétique liquides primaires liquides secondaires lagunage FPR déshydratées Figure 15 : Répartition du type de boues produites par les stations du Jura LES BOUES D EPURATION Page 57

59 Ainsi on recense : - 96 stations génèrent des boues fermentescibles «primaires» issues des décanteurs digesteurs, lits bactériens et disques biologiques. Le gisement actuel est de m 3 /an soit 110 TMS/an stations piègent et stockent à court terme leurs boues sur des filtres plantés de roseaux (FPR). Cette filière est en augmentation pour les nouveaux projets d assainissement car elle assure une déshydratation «naturelle» des boues (siccité attendue de l ordre de 13%) qui sont à extraire en moyenne tous les 5 à 8 ans. A l heure actuelle, aucune évacuation de boues n a encore été opérée dans le Jura. Le gisement actuel est évalué à 190 TMS /an. Note : les stations à boues activées équipées de rhyzocompostage sont classées comme les filtres plantés de roseaux. En effet, les premiers retours d expériences de ces systèmes montrent que ces boues seront extraites tous les 4 à 5 ans face aux capacités de stockage dimensionnées sur le nominal stations piègent les boues à long terme dans des lagunes. Ces boues liquides sont destinées à être évacuées tous les 10 à 15 ans mais chaque opération de vidange génère un volume important de ces boues liquides. Le gisement actuel est de 75 TMS soit 900 m 3 /an stations à boues activées génèrent des boues «secondaires» liquides stockées dans des silos à boues afin d être épandues annuellement en période favorable. Le gisement actuel est de 705 TMS/an soit m 3 /an stations génèrent des boues déshydratées selon différentes techniques : boues pâteuses (23 stations dont 1 en co-compost), solides (2 stations) ou sèches (2 stations). Le gisement actuel est de TMS/an Gisement actuel La production théorique de boues peut être appréhendée en affectant les grands types de station d un coefficient de production de boues en fonction de leur performance. Le tableau ci-après fournit les coefficients pris en compte et établit la production théorique à près de tonnes de matières sèches par an. Dispositif épuratoire Ratio théorique (kg MS/EH/an) Tableau 20 : Estimation de la production théorique de boues Ratio moyen de terrain 2011 (kg MS/EH/an) Nombre de stations Charge brute traitée 2011 (EH) Production de boues 2011 (TMS) Boues activées avec déphosphatation Boues activées Filtres plantés de roseaux Disques biologiques / lit bactérien Lagune Décanteur/FAS TOTAL LES BOUES D EPURATION Page 58

60 Le ratio de production de boues a été estimé en fonction des données théoriques de performance des process de traitement (hypothèse théorique) et des données mesurées de terrain qui intègrent mieux la réalité en prenant en compte le fonctionnement réel du système d assainissement. Les mesures de terrain, connues sur les 30 stations principales du département (représentant 60% du gisement de boues) ont notamment permis de situer avec réalisme le ratio de production de boues : les TMS sur 32 STEP ( EH) donnent un ratio de 15 pour les boues activées, mais de façon surestimée car prenant en compte le volume de matières de vidange dépotées sur ces stations. Le ratio retenu est ainsi ramené à 14 pour les boues activées. La répartition est essentiellement concentrée sur les 6 plus grosses stations d épuration jurassiennes qui représentent 71 % du gisement (en matière sèche). En revanche, celles-ci ne représentent en volume brut que 41% de la production départementale. Le graphique suivant illustre la répartition du gisement actuel en fonction de ces 5 types de boues. Figure 16 : Répartition des tonnages en matière brute par type de boues 33% 4% 59% 2% 2% liquides primaires lagune déshydratées liquides biologiques Filtres plantés de roseaux Figure 17 : Répartition des tonnages en matière sèche par type de boues 3% 71% 19% 5% 2% liquides primaires lagune déshydratées liquides biologiques Filtres plantés de roseaux Pour disposer de l ensemble du gisement, il convient de rajouter les m 3 /an de matières de vidange issues des assainissements individuels dépotées sur certaines stations et qui viennent augmenter la production théorique de 210 TMS soit un gisement total de boues à valoriser de l ordre de T MS par an. LES BOUES D EPURATION Page 59

61 3. ANALYSE DES FILIERES DE VALORISATION DES BOUES ET LEURS LIMITES Par valorisation des boues, on entend une filière qui permette le recyclage et réemploi d une des composantes des boues. 2 types de valorisation sont actuellement utilisés : - la valorisation agricole : l épandage de boues d épuration, sous des formes allant de la boue liquide à du compost, assure un retour des matières fertilisantes au sol. Elle concerne 133 stations et près de TMS (97%) dont 660 TMS (17%) en compostage hors du département ; - la valorisation énergétique par incinération des boues avec des coproduits : la chaleur résultant de la combustion est récupérée puis transformée pour partie en électricité. En 2011, une seule station a dirigé ses boues en incinération. Les autres stations concernées ont soit dépoté leurs boues en tête de station soit sont en attente d évacuation. Les destinations réelles de boues pour 2011, présentées dans le graphe ci-dessous, ne prennent pas en compte ni les boues dépotées sur une autre station, ni les boues stockées sur la station. Elles sont issues des données MESE ,6% 0,3% 3,8% 80,3% incinération epandage agricole épandage compostagricole Compost externalisé Figure 18 : Répartition de la destination des boues du Jura en 2011 (en % du tonnage de MS) Pour prendre en compte l ensemble du gisement de boues du département, il convient : - d intégrer le gisement de boues des 104 stations de petite taille (270 TMS) et qui sont dépotées sur des plus grosses unités, - d annualiser les évacuations ponctuelles de boues des filtres plantés de roseaux et des lagunes. Le tableau et graphique suivants établissent les modes de valorisation actuel sur l ensemble du gisement de boues du département. LES BOUES D EPURATION Page 60

62 Tableau 21 : Destination des boues produites sur le Jura Destination des boues Nombre de stations T de MS % concernées Epandage local % Epandage distant % Compostage hors % Incinération hors % TOTAL La valorisation agricole Conditions nécessaires Les conditions inhérentes à la valorisation agricole sont les suivantes : - Cette opération ne peut être réalisée qu'avec des boues conformes vis-à-vis des teneurs en micropolluants : teneur maximum réglementaire de ppm en cuivre, par exemple, assortie d'une étude préalable à l'épandage, d un programme prévisionnel et d'un suivi agronomique annuel qui garantissent la traçabilité de l opération et l'absence de risque pour le milieu naturel et les terres agricoles. - L épandage agricole est fragilisé par des capacités de stockage insuffisantes des boues. Si la grande majorité des stations dispose d une capacité de stockage adaptée pour l épandage agricole de leurs boues, le tableau et graphique ci-après illustrent la situation départementale en la matière : LES BOUES D EPURATION Page 61

63 Ainsi, on recense : Tableau 22 : Capacité de stockage des boues des STEP du Jura Capacité de Tonnage en T de Nombre de station stockage MS Tonnage en m 3 Suffisante Insuffisante Nulle TOTAL stations disposent d une capacité suffisante représentant 88% du gisement stations disposent d une capacité insuffisante qui implique 4% du gisement. Si cette catégorie regroupe logiquement les petites stations dépotant leurs boues sur des plus grosses, 3 pratiquent l épandage agricole et une exporte ses boues à l extérieur du département. - 9 stations (300 T MS), générant des boues déshydratées, ne disposent d aucune capacité de stockage. Deux réalisent un épandage agricole via un stockage chez l exploitant agricole. Les 7 autres (280 T MS) exportent leur gisement, en flux tendu, hors du département, principalement pour rejoindre des plateformes de compostage, via les contrats BIODEPE ou LELEDY, alors même qu elles produisent des boues aptes à la valorisation agricole et sont situées dans une zone agricole propice à ces épandages Adaptation aux pratiques culturales Les boues liquides sont, dans le Jura, plus adaptées aux secteurs de prairies et les stations sur ces secteurs ont ainsi été conçues pour générer des boues liquides. Les boues déshydratées sont principalement épandues en secteur de cultures sur lesquels elles peuvent être incorporées aux sols par des pratiques culturales. Les boues déshydratées chaulées sont ainsi très appréciées en secteurs de cultures. En 2010, la surface annuelle consacrée aux épandages est de 806 ha pour t de produits bruts épandus soit t de MS (2 142 T de MS avant chaulage). Les épandages ont eu lieu sur 75 communes du département. En tenant compte d un retour tous les 3 ans sur la même parcelle, la surface concernée par les épandages représente environ 1% de la SAU départementale. Si aucune extraction de boues n a encore été menée sur les FPR, une valorisation matière est prévue en agriculture en mettant à disposition un produit de relativement bonne qualité. La valorisation des boues de lagune se réalise localement, car sous forme liquide les grands volumes concernés ne sont pas transportables. De manière très exceptionnelle (boue polluée), une déshydratation préalable sur site (mobile ou via une déposante) a été pratiquée avant transport (un cas enregistré). La production de compost est réalisée, dans le département du Jura, uniquement sur la station de St Claude qui composte sur site 190 TMS de boues (5% du gisement). Toutefois, 17 stations générant près de 570 TMS (2 800 Tonnes de matières brutes) les envoient hors département sur des plateformes privées de compostage comme vu ci-avant. LES BOUES D EPURATION Page 62

64 Restriction de l épandage agricole sur certains secteurs géographiques Des contraintes locales viennent limiter les surfaces disponibles pour l épandage agricole des boues d épuration : zones à fort enjeux touristiques, zones d appellation d origine protégée (AOP), agriculture biologique, pressions agro-alimentaires diverses, raisons sociales, conditions climatiques et pédologiques, La filière lait AOP Comté, Bleu de Gex et Morbier, dans son règlement actuel, autorise l épandage de boues si la station dispose d une coopérative laitière raccordée au réseau d assainissement ou impose pour les boues n accueillant pas des effluents de fromageries que celles-ci soient immédiatement enfouies nécessitant l utilisation de couteaux enfouisseurs très contraignants (uniquement sur parcelles accessibles et plates, peu caillouteuses ). Ces éléments limitent donc la filière d épandage en boues liquides sur le secteur du haut Jura. Or, les stations concernées sont équipées pour produire des boues liquides dont les volumes, pour les plus grandes stations, ne peuvent être transportés. Conséquences : L impossibilité ou les grandes difficultés de contractualiser avec des agriculteurs locaux pour épandre leurs boues ont conduit les collectivités à rechercher individuellement des alternatives selon trois directions : l injection des boues liquides biologiques en tête de grosses stations, situées à proximité, malgré un constat de «double traitement» ; l investissement dans un équipement de déshydratation des boues afin de les rendre transportables, puis selon les choix : - stockage sur site puis transport pour une valorisation agricole délocalisé en plaine jurassienne : 6,5% du gisement pratique cet épandage «distant», - sans capacité de stockage sur site, avec export des boues hors du département, via une offre de prestataires privés qui comprend le transport, sans retour des boues, sur des plates-formes de compostage des départements limitrophes : 15% du gisement. Les collectivités ayant souscrit à cette offre ont réhabilité leur station sans les doter de capacité de stockage des boues. La production de boues déshydratées est directement stockée dans des bennes et évacuées en flux tendu de façon hebdomadaire. Un des enjeux du Plan sera d étudier le rétablissement de ces capacités de stockage autorisant l épandage de ces boues sur le département Les exports hors département Ils représentent 660 T MS/an (4 700 m 3 /an) soit 17% du gisement total et impliquent 17 stations. Ils sont principalement orientés sur des plateformes de co-compostage, notamment : en Côte d Or, chez Biodepe ou Sita ; en Saône et Loire, chez Leledy ; en Haute Saône, chez Agricompost. Un des enjeux du Plan consistera à étudier les possibilités de valoriser ces déchets au sein du département. LES BOUES D EPURATION Page 63

65 3.2. Valorisation énergétique Lorsque les boues ne peuvent être valorisées en agriculture (cas de contaminations en hydrocarbures ou en métaux lourds comme le cuivre), elles sont actuellement incinérées voire dépotées en tête de station. Dans la majorité des cas, les boues sont évacuées, hors du département, sur le four de Dijon (Société Suez- Lyonnaise) et, dans des cas exceptionnels, en Suisse ou en Allemagne (Fribourg) lorsque les boues d épuration sont hautement contaminées. La quantité concernée représente moins de 1% du gisement annuel. Si ces contaminations affectent des quantités importantes de boues liquides, cette solution alternative s avère compliquée et coûteuse pour rejoindre les sites d incinération du fait des coûts de déshydratation préalable et/ou de transport. Il apparaît ainsi deux limites au recours à l incinération des boues : - les teneurs maximum en métaux lourds et autres composants fixée par l arrêté d exploitation du four d incinération (et variables selon les caractéristiques du four), - le caractère «transportable» du gisement de boue qui dépend de son volume et des techniques «économiquement envisageables» pour les déshydrater. Le plan acte dès lors le principe que les boues d assainissement seront considérées comme «déchet ultime» et autorisées à être stockées en cas de dépassement des normes d incinération des installations «financièrement accessibles» (coût global) Stockage en installation de déchets ultimes Le département du Jura dispose d une Installation de Stockage de Déchets Non Dangereux (ISDND). Cependant, si l élimination des boues a pu être réalisée dans le passé en ISDND (anciennement Centre d Enfouissement Technique de classe 2), il ne l est plus depuis Le stockage dans ces centres est réservé aux déchets classés «ultimes» et il convient, à ce titre, d identifier cette notion pour les boues d épuration, comme vu précédemment. La mise en Installation de Stockage de Déchets est réservée, depuis juillet 2002, aux déchets dangereux ou non dangereux ultime, à l exception des déchets inertes. Cette notion de déchet ultime englobe les déchets qui ne sont pas valorisables, dans les conditions technico-économiques du moment. De façon pratique, cela signifie que cette solution de mise en installation de stockage ne doit être envisagée que dans le cas où les autres filières (valorisation agricole, incinération, etc.) n ont pas abouti. Les boues urbaines, si elles sont considérées comme déchets ultimes, peuvent être admises en ISDD ou en ISDND. Leur admission n est possible que si les boues ne sont pas conformes à l arrêté du 08/01/98, c est à dire si elles ne sont pas aptes à l épandage agricole. Néanmoins, si une collectivité ne possède pas d autres solutions alternatives, les boues pourront être acceptées en Installation de Stockage des Déchets Dangereux ou Non Dangereux (ISDD/ISDND). L arrêté du 12 mars 2012 réglemente la mise en ISDND des boues de stations d épuration urbaines. Les articles 2 et 5 stipulent notamment que la siccité des boues admises doit être supérieure à 30%, sauf dans LES BOUES D EPURATION Page 64

66 le cas des installations de stockage mono-déchets, où cette valeur limite pourra être revue par le préfet, sur la base d'une évaluation des risques pour l'environnement fournie par l'exploitant. En tout état de cause, conformément aux principes de la Directive Cadre Européenne des déchets 2008/98, le Plan est tenu de favoriser par ordre décroissant la valorisation énergétique et en dernier recours l élimination en installation de stockage. 4. SITUATION Gisement à l horizon Hypothèses d évolution La production de boues d épuration va augmenter en tonnage de matières sèches pour les raisons suivantes : augmentation de la population, augmentation du taux de raccordement de la population au réseau de collecte, amélioration du taux de collecte des systèmes d assainissement, augmentation des matières de vidange issues des assainissements individuels et dépotées dans les stations, disparition des stations obsolètes au profit de nouvelles unités de traitement plus performantes avec l évolution des techniques et process de traitement, amélioration des techniques et de l exploitation des ouvrages par les collectivités à travers des outils tels que le RPQS, augmentation des exigences épuratoires face aux objectifs renforcés de protection des milieux, notamment en termes de traitement du phosphore. En revanche, le volume de boues tendra à diminuer dans les années à venir car les stations s équipent de procédés de déshydratation plus performants qui produisent des boues de siccité de 5 à 20 %. Ces facteurs d évolution sont pris en compte de la façon suivante : Les trois premiers éléments cités ont été pris en compte dans l élaboration du tableau des charges polluantes (en introduction) avec une augmentation de la part du mode collectif (de 76 à 78 %) illustrant l amélioration des taux de collecte et de raccordement. L augmentation du gisement de matières de vidange issues des assainissements individuels et autres apports extérieurs a été estimée à hauteur de m 3 /an en 2026 (voir chapitre concerné) soit 550 TMS. La disparition des stations obsolètes au profit de nouvelles unités de traitement plus performantes est prise en compte à travers le tableau ci-après qui fournit une hypothèse de répartition des types de boues à l horizon Les stations de type Décanteur/digesteur seront notamment remplacées par des stations de type Filtre Planté de Roseaux ou disques biologiques ou encore des lagunes. LES BOUES D EPURATION Page 65

67 Type de stations en 2026 Tableau 23 : Perspectives de réhabilitation des stations antérieures à 1990 à l horizon 2026 Décanteur digesteur Lit Bactérien Disques Biologiques Type de stations en 2011 Filtre à Sables Lagune Tourbe FPR Boues activées Total 2026 Lit 1 Bactérien < 50 EH 1 Disques Biologiques < 70 EH < 500 EH < 500 EH 1 31 Filtre à Sables 0 Lagune FPR 26 1 < 2000 EH < 500 EH 39 Boues activées TOTAL >2000 EH Des ratios de production de boues supérieurs à ceux enregistrés actuellement (voir tableau ci-après) sont appliqués en 2026 aux différents types de stations afin de prendre en compte une meilleure performance des ouvrages de traitement et de leur exploitation. Enfin, les exigences épuratoires plus poussées notamment en termes de traitement du phosphore sont pris en compte à travers le ratio de production de ce type de traitement appliqué à toutes les stations de plus de EH (31 stations concernées) Evaluation des gisements Ces simulations établissent, selon le tableau suivant, la production de boues 2026 des stations d épurations à hauteur de tonnes de MS. Dispositif épuratoire Tableau 24 : Estimation de la production de boues à horizon 2026 Charges brutes traitées en 2026 EH Ratio (kg/eh/an) Nombre de stations Production de boues en 2026 en TMS Boues activées avec déphosphatation Boues activées Filtres plantés de roseaux DB/LB Lagune FTE + FAS TOTAL Pour disposer du gisement total produit, il convient d y ajouter le volume des matières de vidange qui sera dépoté sur les stations soit 550 TMS établissant le gisement total à près de TMS par an. Sur la base de cette approche, la production de boues augmenterait de 30% en douze ans. LES BOUES D EPURATION Page 66

68 Boues Matières de vidange Figure 19 : Evolution de la production de boues et MV à l horizon 2026 en TMS LES BOUES D EPURATION Page 67

69 II - LES MODES DE VALORISATION ET LEUR ADAPTATION AU CONTEXTE DU JURA 1. L EPANDAGE AGRICOLE 1.1. Description générale La filière de valorisation agricole des boues comprend plusieurs exigences minimales auprès du producteur de boues : Exigences minimales pour la mise en œuvre des épandages Réaliser chaque année les analyses de boues prévues par la réglementation en vigueur (arrêté du 08/01/98) Les boues doivent être conformes à l'arrêté du 08/01/1998 Les boues doivent présenter un intérêt agronomique réel La STEP doit disposer d'un stockage de 6 mois minimum de production (10 mois est préférable) Le producteur doit disposer d'une étude préalable aux épandages (plan d'épandage pour gisements > 3 TMS/an) Le producteur doit faire remplir le cahier d'épandage et assurer le suivi des sols Pour les gisements > 32 TMS/an, un suivi agronomique est réalisé chaque année 1.2. Le contexte réglementaire de l épandage agricole de boues et de compost Les principes de base du recyclage des boues de station d épuration par épandage agricole sont les suivants : 1. Les apports ne doivent pas dépasser les besoins des cultures mais doivent conduire à une fertilisation du sol ou une amélioration de sa qualité ; 2. La pratique ne doit engendrer aucune pollution ni inconvénient direct ou indirect sur l environnement (NO 3-, micro-polluants organiques, éléments-traces métalliques, éléments bactériologiques) ; 3. Les épandages ne doivent entraîner aucun risque sur la production, ni de pertes de rendement ; 4. Un engagement contractuel entre le producteur et les utilisateurs des boues doit être pris, afin de garantir la qualité des boues ainsi qu une utilisation correcte des sous-produits. Les grands principes de la filière de valorisation agricole détaillés ci-dessus peuvent être illustrés sur le trèfle à quatre feuilles suivant : LES BOUES D EPURATION Page 68

70 Divers textes régissent la pratique des épandages agricoles des boues brutes. Ils fixent un cadre précis d utilisation, basé sur des notions techniques doublées d une volonté de prudence : 5. la loi sur l Eau et les milieux aquatiques du 30 décembre 2006, le Code de l Environnement, et l arrêté du 8 janvier 1998, 6. la directive CEE de 1986, 7. le Code des Bonnes Pratiques Agricoles. Quatre points couvrant l ensemble de la filière «valorisation agricole» sont abordés sous l angle réglementaire : les régimes d autorisation et de déclaration, la composition des boues, les prescriptions techniques réglementant les épandages et le stockage. Remarque préalable La norme AFNOR sur les composts de boues NF U «Amendements organiques contenant des matières issues du traitement des eaux d intérêt agronomique - Produits élaborés par compostage» fixe des teneurs en éléments-traces contenus dans les boues à l origine du mélange, de même que dans le produit final. Des flux maximaux annuels en ETM et CTO, les quantités limites d agents pathogènes sont également fixées pour l amendement organique Les régimes de déclaration et d autorisation Les articles R214-1 à R214-5 du Code de l Environnement (rubrique ) spécifient que les épandages de boues urbaines dont la production de matière sèche est comprise entre 3 et 800 T/an ou azote total compris entre 0,15 et 40 T/an, sont soumis à une procédure de déclaration. Au delà, il s agit d une procédure d autorisation Fréquence analytique des produits épandues Un suivi analytique (boues et sols) est imposé avant tout épandage de boues brutes ou compostées. Le nombre d analyses varie selon les quantités de boues produites et épandues : Tableau 25 : Nombre d analyses de boues à réaliser lors de la première année Tonnes de Matières Sèches Valeur «Métaux lourds» Composés traces épandues (hors chaux) Agronomique ETM organiques CTO Arsenic, Bore < à à à à à à > LES BOUES D EPURATION Page 69

71 Tonnes de Matières Sèches épandues (hors chaux) Tableau 26 : Nombre d analyses de boues à réaliser en routine dans l année Valeur Agronomique «Métaux lourds» ETM < à à à à à à > Composés traces organiques CTO La fréquence analytique est la même qu il s agisse de boues brutes (arrêté du 8 janvier 1998) ou de boues compostées (arrêté du 7 janvier 2002). La qualité intrinsèque des boues et composts de boues doit permettre un usage ne présentant pas d inconvénients, directs ou indirects, vis à vis de l homme, des animaux et de leur environnement. Les arrêtés du 8 janvier 1998 et du 7 janvier 2002 fixent des seuils stricts à ne pas dépasser pour les éléments-traces métalliques et organiques. Seuls les produits répondant aux prescriptions de ces deux arrêtés peuvent être utilisés en agriculture. Le plan d épandage Le plan d épandage doit rassembler dans un seul document l emplacement, la superficie et l utilisation des terrains disponibles, la fréquence et le volume prévisionnel des épandages sur chaque parcelle ou groupe de parcelles. Il est défini à partir des aptitudes épuratoires des sols et des risques de pollution de l environnement. L étude doit par ailleurs définir les modalités pratiques de l épandage, les zones d exclusion et les périodes d interdiction. On devra y faire apparaître, outre une cartographie, les conventions avec les agriculteurs et la définition des capacités de stockage. Le bilan agronomique Indispensable au succès de la valorisation agricole des boues, le bilan agronomique permet de rassembler des informations concernant la campagne d épandage. Le document est à la fois le moyen de conseiller les agriculteurs sur l utilisation des boues et de faire évoluer le plan d épandage en l adaptant au mieux aux conditions locales. C est aussi un moyen de contrôler l efficacité de la valorisation agricole et son innocuité vis-à-vis des cultures et de la ressource en eau Prescriptions techniques relatives aux épandages La réglementation cadre également les pratiques d épandage agricole des boues et composts : quantités destinées à être épandues, caractérisation des sols recevant les boues, cultures, périodes d épandage. LES BOUES D EPURATION Page 70

72 Tableau 27 : Comparaison de la réglementation relative aux prescriptions techniques des épandages Doses maximales d apport Epandage de boues brutes (arrêté du 8 janvier 1998) - Une limite de 30 TMS/ha est fixée sur une période de 10 ans, - Des flux cumulés maximum définis sur 10 ans doivent être respectés, - Les apports doivent être ajustés en fonction des besoins nutritifs (essentiellement en azote et en phosphore) des cultures. Epandage de boues compostées (arrêté du 7 janvier 2002) - Les apports doivent être ajustés en fonction des besoins nutritifs (essentiellement en azote et en phosphore) des cultures, - Des flux cumulés maximum définis sur 10 ans doivent être respectés. Les éléments traces métalliques Comme pour la composition des boues et composts, des valeurs limites pour les sols sont fixées. L épandage est interdit sur des sols présentant des teneurs en éléments-traces supérieures à ces seuils, de manière à ne pas augmenter une teneur initiale élevée. Contraintes vis-àvis des sols Distance d isolement Périodes inappropriées aux épandages ph du sol L épandage est interdit sur des sols dont le ph serait inférieur à 6 (sauf cas de chaulage des boues pour les sols ayant un ph > 5). Il est possible également de chauler préalablement les sols puis de réaliser des épandages de boues brutes. Dans des sols dont le ph est inférieur à 6, les conditions physico-chimiques évoluent et entraînent une modification des liaisons entre les éléments-traces et les composants du sol. Il en résulte une plus forte mobilité de ces éléments et un risque de migration en profondeur. Puits, forages, aqueducs, cours d eau et plans d eau : - 35 m si la pente est inférieure à 7 %, m pour des boues solides et stabilisées et pente du terrain supérieure à 7 %, m (boues non stabilisées ou non solides et pente supérieure à 7 %), Habitations : 100 m (cas général) à 0 m (boues sont stabilisées et enfouies immédiatement). Puits, forages, aqueducs, cours d eau et plans d eau : - 5 m si le compost est enfoui immédiatement après épandage et sur une pente inférieure à 7 %, m si la pente du terrain est supérieure à 7 %, Habitations : 0 m (compost enfoui immédiatement). L épandage est interdit : en période où le sol est pris en masse par le gel ou abondamment enneigé, exception faite des boues solides, en périodes de fortes pluies, et plus généralement sur des sols dont la capacité d absorption est déjà dépassée (sol saturé en eau) ou le serait du fait de l épandage (boues liquides). LES BOUES D EPURATION Page 71

73 Contraintes de la couverture du sol Epandage de boues brutes (arrêté du 8 janvier 1998) Epandage de boues compostées (arrêté du 7 janvier 2002) L épandage est interdit en dehors des terres régulièrement exploitées, destinées à une remise en exploitation ou faisant l objet d opérations de reconstitution de sols. Sur des herbages ou des cultures fourragères, un délai minimum de 6 semaines, entre l épandage et la remise à l herbe des animaux ou la récolte du fourrage, devra être respecté. Sur des herbages ou des cultures fourragères, un délai minimum de 3 semaines, entre l épandage et la remise à l herbe des animaux ou la récolte du fourrage, devra être respecté. L épandage est interdit en période de végétation sur les cultures maraîchères et fruitières, à l exception des cultures d arbres fruitiers. Contraintes de la couverture du sol L épandage est interdit dans un délai de 18 mois avant récolte sur des terrains destinés aux cultures maraîchères ou fruitières, en contact direct avec les sols, ou susceptibles d être consommées à l état cru. L épandage est interdit dans un délai de 10 mois avant récolte sur des terrains destinés aux cultures maraîchères ou fruitières, en contact direct avec les sols, ou susceptibles d être consommées à l état cru. «Zones vulnérables» et «zones sensibles» Les points essentiels abordés sont les suivants : - des périodes d interdiction de l épandage sont proposées, - une limitation des intrants azotés à 170 kg/ha d azote, - un fractionnement des apports à partir de 70 U d azote. L épandage de boues compostées nécessite des contraintes moins importantes vis-à-vis des distances d isolement, de la prise en compte de la vulnérabilité de la zone d étude ou encore des conditions de stockage en bord de parcelle (pas de limite de temps concernant le compost) Prescription réglementaire relative au stockage de boues (à caractère définitif ou temporaire) Stockage La plupart du temps, les sites de stockage sont annexés aux stations d épuration et donc soumis à la loi sur l eau sauf si le stockage reçoit des boues d origine différente. Dans notre cas, les sites de stockage sont des ICPE. Ils sont classés sous la rubrique 2716 : «Installation de transit, regroupement ou tri de déchets non dangereux non inertes à l'exclusion des installations visées aux rubriques 2710, 2711, 2712, 2713, 2714, 2715 et 2719». Lorsque la quantité de boues stockées est supérieure à 1000 m 3 l ICPE est soumise à autorisation sinon à déclaration. Conformément à la réglementation (décret du 8/12/1997 et arrêté du 8/01/1998 relatif à l épandage des boues issues du traitement des eaux résiduaires urbaines), les collectivités et leurs exploitants, doivent mettre en place une capacité de stockage suffisante afin de réaliser les épandages dans des conditions qui respectent à la fois les besoins agronomiques des cultures et les contraintes climatiques. La circulaire du 18 avril 2005 recommande une capacité de stockage comprise entre 6 et 10 mois selon les conditions locales (pratiques culturales, conditions climatiques, ). Il est indispensable de respecter ces capacités pour pérenniser la filière agricole. Toutes les dispositions doivent être prises pour que les ouvrages de stockage ne soient pas l objet de gênes ou de nuisances pour le voisinage, ni de pollution des eaux et des sols par ruissellement ou infiltration. LES BOUES D EPURATION Page 72

74 Dépôt temporaire Le dépôt temporaire de boues solides ou pâteuses en bout de parcelle est autorisé si toutes les précautions ont été prises pour éviter le ruissellement et une percolation rapide. Les boues doivent être solides ou stabilisées. A défaut, la durée maximale du stockage en bord de parcelle est limitée à 48h. Le dépôt doit respecter les distances d isolement définies pour l épandage, ainsi qu une distance d au moins 3 mètres par rapport aux routes et aux fossés. Seules sont entreposées les quantités de boues nécessaires pendant la période d épandage considérée Synthèse réglementaire Cf. synoptique ci-après LES BOUES D EPURATION Page 73

75 Boues brutes d épuration, matières de vidanges, digestat (issu de la méthanisation) Sous-produits du curage des réseaux Compost Boues industrielles Article 10 de la LEMA codifié au Code de l Environnement (articles L à L.214-6) Articles R (Rubrique titre II, rejets) à R du Code de l Environnement Dégrillage, dessablage et dégraissage préalable DOSSIER LOI SUR L EAU REGIME DE DECLARATION I.C.P.E. Rubrique 2780 REGIME D AUTORISATION REGIME D AUTORISATION REGIME DE DECLARATION Procédures : Arrêté du 12 juillet 2011 Procédures : Arrêté du 22 avril 2008 Procédures : Articles R à R du Code de l Environnement Procédures : Articles R à R du Code de l Environnement Prescriptions techniques : Articles R à R du Code de l Environnement Arrêté du 8 janvier 1998 SOUS LE SEUIL DU REGIME DE DECLARATION Règlement Sanitaire Départemental, Loi n du 19 juillet 1976 Valorisation agricole par épandage ICPE soumise à autorisation : Arrêté propre à l installation Arrêté du 2 février

76 1.3. Les pratiques de l épandage agricole des boues Type de boues Difficultés pouvant être rencontrées Réponse adaptée Boues liquides Volumes très importants Distance épandage raisonnable (< 20 km) Boues liquides Brouillard fin Epandage en dehors des périodes ventées Boues liquides Risques lessivages accrus Epandage en période sèche Boues liquides ou pâteuses Distances isolement importantes Epandage distant Boues pâteuses Nuisances olfactives possibles Epandage hors période estivale, enfouissement des boues immédiat Boues pâteuses Epandage sur prairies impossible Epandage distant Boues pâteuses Volumes importants Distance épandage raisonnable (< 40 km) Boues pâteuses Epandage sur parcelles pentues compliqué Epandage distant Boues solides Formation poussières Epandage en dehors des périodes ventées Boues solides Doses épandage faibles Choix d'un matériel adapté Boues compostées Formation poussières Epandage en dehors des périodes ventées L épandage agricole des boues est une filière globalement satisfaisante à partir du moment où des actions correctrices sont appliquées en regard des difficultés rencontrées (hors exigences réglementaires) : Les difficultés et leurs mesures compensatoires peuvent être présentées sous la forme de ces schémas conceptuels suivants : 75 LES BOUES D EPURATION Page 75

77 Figure 2 : Schémas conceptuels des contraintes associées à la valorisation agricole de chaque grand type de boues (non exhaustif) Remarque : on parle ici de boues pâteuses non chaulées, ce traitement à la chaux étant peu pertinent lorsque les boues sont épandues sur sols alcalins Les potentialités de valorisation agricole des boues d épuration du JURA Comme nous avons pu le démontrer par ailleurs, le Jura est résolument tourné vers la valorisation agricole des boues puisque près de 78 % des tonnages sont épandus en agriculture Qualité des boues Le suivi analytique effectué par la MESE sur les boues les plus représentatives du département du Jura présente des résultats conformes à la réglementation concernant l épandage sur sols agricoles, qu il s agisse de concentrations des résidus métalliques et organiques ou de flux cumulés sur 10 ans. Moins de 3% du gisement présente une contamination en éléments traces (teneur en cuivre supérieure à 1000 ppm) et ne peut emprunter cette filière Potentiel de surfaces d épandage Réglementairement, 3 tonnes de matières sèches de boues peuvent être épandues par hectare de culture. Une marge de sécurité de 50% est intégrée afin notamment d anticiper d éventuelles contraintes d ordre techniques (difficulté d accès), sociales (désistement d agriculteur), environnementale (exclusion de parcelle vis-à-vis de seuil non conforme et/ou intégrée dans un périmètre de protection). En se basant sur la production de boues à l horizon 2026 (5 200 TMS), la surface nécessaire à l épandage est estimée à ha par an. LES BOUES D EPURATION Page 76 76

78 Compte-tenu des contraintes locales (zones d appellation d origine protégée, intérêt agronomique ), les surfaces agricoles qu il serait nécessaire de solliciter ont été calculées en supposant que la totalité des boues était valorisée sur les cultures les plus adaptées à les recevoir à savoir les grandes cultures (céréales d hiver et de printemps). La Surface Potentiellement Epandable est de l ordre de ha. Ainsi, les ha nécessaires à l épandage de l ensemble de la production de boues prévue en 2026 représentent 3% de la SPE. La surface agricole utile du département est largement suffisante pour permettre l épandage des boues d épuration dans de bonnes conditions Epandage de boues extérieures au département La station d épuration de Cuiseaux épand une partie de ses boues sur le département du Jura. Près de 20 ha sont épandus annuellement sur des communes jurassiennes et limitrophes à la Saone et Loire. La station d épuration de Besancon actualise son plan d épandage. La surface devrait être portée à plus de 6000 ha. Près de 200 ha de surface agricole jurassienne sont concernées. Au vu des surfaces agricoles disponibles sur le département, ces épandages, basés sur le principe de proximité ne nuisent pas à l épandage agricole des boues jurassiennes Position de la profession agricole Les avis de la profession agricole sur la valeur agronomique des boues sont variables selon les acteurs, les contraintes et la facilité d utilisation des boues variable selon leur état : liquide, pâteuse, compostée avec ou sans chaux, entre autres. La contractualisation des collectivités avec des agriculteurs pour épandre les boues en est d autant dépendante. Ces positions sont, en outre, de plus en plus, liées au «ressenti» voire à la pression sociétale de l utilisation en agriculture d un déchet issu de l assainissement. La Chambre d agriculture et le Comité Interprofessionnel du Gruyère et du Comté (C.I.G.C.) ont été interrogé à ce titre afin de mieux apréhender leurs attentes. La Chambre d Agriculture a adopté depuis longtemps une position favorable à la valorisation agricole des boues d épuration dans le strict respect de la réglementation. Elle reste réservée sur l utilisation de compost de boues sur prairie d un point de vue agronomique. En effet, elle estime que la plupart des prairies sont déjà bien pourvues en matière organique du fait des apports répétés des matières fertilisantes d origine agricole et que le compost n étant jamais enfoui sur prairie a tendance à se dégrader très lentement laissant de nombreux résidus de bois au sol. La même remarque est faite sur l apport de boues chaulées sur prairie. En revanche, la Chambre d Agriculture confirme que les apports de compost de boues et de boues chaulées ont toute leur légitimité en grande culture et que dans l idéal seules les boues liquides devraient être épandues sur prairie. Enfin, concernant les boues primaires, la Chambre d Agriculture souhaite que l on poursuive leur dépotage en tête de station compte tenu de leur intérêt agronomique très discutable (présence d indésirables, forte fermenticibilité, faible intérêt agronomique ). LES BOUES D EPURATION Page 77 77

79 Le Comité Interprofessionnel du Gruyère et du Comté (C.I.G.C.) n est pas opposé à l épandage de boues sur le territoire de l AOP dès lors que les boues proviennent d une station urbaine raccordant une coopérative laitière. Soucieux de l image du Comté, le CIGC est actuellement en phase d expertise sur les aspects sanitaires liées à l utilisation de boues et plus généralement de fertilisants et notamment vis-à-vis de micropolluants émergents. C est pourquoi, le CIGC a engagé une réflexion globale sur les modalités de fertilisation, notamment sur les matières organiques d origine non agricole, afin d améliorer leur cahier des charges, actuellement en cours de révision. Des évolutions restent possibles avec cet acteur principal de la filière dans le cadre du projet de nouveau règlement AOP Les problématiques majeures Les capacités de stockage L analyse de situation a montré que l épandage agricole est fragilisé par des capacités insuffisantes de stockage des boues. C est notamment le cas de 9 stations qui ne disposent d aucune capacité de stockage et exportent leur gisement, en flux tendu, hors du département alors même qu elles produisent des boues aptes à la valorisation agricole et sont situées dans une zone agricole propice à ces épandages. L adéquation entre lieu de production et zones adaptées de valorisation des boues Les cartes 2, 3 et 4 ci-aprés mettent en évidence les problématiques de la valorisation agricole des boues sur le département du Jura en faisant apparaître deux zones bien distinctes à savoir : - une zone «de valorisation agricole stable et locale» : la valorisation agricole est effectuée avec plan d épandage et suivi agronomique. L épandage des boues est local, c est à dire à moins de 20 km du lieu de production en limitant les frais de transport ; - une zone «de valorisation agricole fragile» : l épandage s effectue uniquement sur prairie et/ou les capacités de stockage sont insuffisantes et ne garantissent pas la perennité de la filière. Au sein de cette zone, apparaissent les stations qui ont déshydraté leurs boues pour pouvoir réaliser un épandage distant et pérenne. Les correspondances entre les zones de prairies où l on produit du Comté, fromage d Appelation d Origine Protégée (AOP) et les zones de fragilité de l épandage des boues apparaissent nettement. La carte 3 montre que les parcelles les plus adaptées à tous les types de boues (grandes cultures) sont inégalement réparties et plutôt géographiquement situées à l ouest du département. La problématique est ainsi établie que, sur ces zones fragilisées du «Haut Jura», les stations concernées sont équipées pour produire des boues liquides dont les volumes, pour les plus grandes stations, ne peuvent être transportés vers les zones adaptées et situées à l ouest du département. Les premiéres réponses apportées à cette problématique sont l équipement d unités de déshydratation des boues afin de permettre leur transport (Champagnole, Saint Claude), conduisant à identifier un troisième type de valorisation, la «valorisation agricole stable et distante» : l épandage des boues est stable avec plan d épandage et suivi agronomique mais délocalisé, c est à dire à plus de 20 km du lieu de production, tout en restant situé au sein du département du Jura. LES BOUES D EPURATION Page 78 78

80 LES BOUES D EPURATION Page 79 79

81 Carte 2 : Localisation des terres labourables du Jura Carte 3 : Localisation des zones de prairie du Jura LES BOUES D EPURATION Page 80 80

82 Conclusion sur les potentialités de l épandage des boues dans le Jura Le gisement de boues du Jura répond, en grande majorité, aux valeurs réglementaires pour l épandage agricole. Moins de 3% du gisement, contaminé en cuivre ou autres polluants est exclu de cette filière de valorisation. L épandage de boues est associé à plusieurs contraintes qui ne sont pas rédhibitoires lorsque le producteur a un choix important de parcelles et des capacités de stockage suffisantes. A défaut, sur des «secteurs contraints», l épandage se trouve fragilisé. Les parcelles les plus adaptées à tous les types de boues (grandes cultures) et qui trouveraient un intérêt agronomique à l épandage agricole sont inégalement réparties et plutôt géographiquement situées à l ouest du département. La surface nécessaire à l épandage de la totalité de la production de boues à l horizon 2026 ne représenterait que 3% de la surface de ces grandes cultures. Les secteurs «contraints» sont les zones de prairies du Haut Jura où l on produit du Comté, fromage d Appelation d Origine Protégée (AOP) et sur lesquels les stations concernées sont équipées pour produire des boues liquides dont les volumes, pour les plus grandes stations, ne peuvent être transportés vers les zones adaptées et situées à l ouest du département. La Chambre d Agriculture est favorable à l utilisation des boues en agriculture. La profession agricole souhaite que la valorisation des boues soit plus exigente, notamment au niveau hygiènique en interdisant les épandages de boues primaires et en limitant l épandage de boues solides sur prairie en raison de leur lente dégradation, faute d enfouissement. De la même manière, le CIGC recherche des réponses sur les risques sanitaires liées à l utilisation de boues. Des évolutions restent possibles afin d assouplir leur cahier des charges AOP dans le cadre du projet de nouveau règlement de l AOP. La valorisation agricole d une grande partie de la production de boues a donc toute sa légitimité dans le département du Jura à condition que le gisement de boues produit soit adapté à ce mode de valorisation, que les capacités de stockage soit suffisantes et que l épandage soit réalisé sur des parcelles qui y trouvent un intérêt agronomique, sans mettre en cause l utilisation des productions agricoles. LES BOUES D EPURATION Page 81 81

83 2. LE COMPOSTAGE 2.1. Généralités Définition Le compostage est une opération consistant à mélanger, en présence d oxygène (aération), les boues d épuration avec des structurants riches en carbone tels que les déchets verts broyés, déchets de bois broyés et d écorces, etc. En effet, des boues seules ne peuvent pas composter, il est indispensable d avoir un mélange de produits riches en azote et en carbone pour réaliser un compost. Photo 4 : Plate-forme de compostage Le traitement conduit à l obtention d un amendement organique riche en humus, stabilisé (absence d odeur) et hygiénisé (absence de micro-organismes potentiellement pathogènes) Mécanisme Il existe des milliards de germes présents naturellement dans les matières organiques. En agissant sur différents facteurs : humidité, température, rapport C/N, ph, aération, il est possible de stimuler l action des espèces aérobies au détriment des espèces anaérobies. Cette transformation aérobie donnera le double résultat suivant : - Consommation du carbone existant dans les déchets par la micro-flore et dégagement de CO 2 ; - Elévation de température à l intérieur de la masse, ayant pour conséquence une vaporisation de l eau présente et une pasteurisation permettant une destruction des larves d insectes, des germes pathogènes et du pouvoir germinatif des graines d adventices Les différentes étapes du compostage Le compostage comporte 3 étapes : Une étape de mélange des boues avec le structurant, et éventuellement avec le compost recyclé, ayant pour objectif de fournir au mélange une humidité et une porosité optimales ; Une étape de transformation aérobie consistant en une dégradation de la matière organique du mélange et en une augmentation conséquente de sa température (évaporation, séchage, hygiénisation) ; Une étape de maturation et de stockage, ayant pour objectif de conférer au produit une qualité agronomique (réorganisation de la matière organique). LES BOUES D EPURATION Page 82 82

84 2.2. Contexte réglementaire Deux cas de figures sont à considérer selon l emplacement du site de compostage et l origine des boues : 1. L unité de compostage est située sur le site de la station d épuration et n accepte que les boues de ladite station d épuration : la plate-forme est soumise à la loi sur l Eau de janvier L unité de compostage est située en dehors du site de la station d épuration ou bien elle est située sur le site de la station d épuration mais traite des boues d origines et de collectivités différentes : la plate-forme est soumise : Au Règlement Sanitaire Départemental : pour une quantité de matières traitées inférieure à 2 tonnes de produit brut par jour. À la réglementation des Installations Classées pour la Protection de l Environnement (ICPE) pour une quantité de matières traitées supérieure à 2 tonnes de matière brute par jour. Trois rubriques permettent de définir le régime des plateformes de compostage : La récente modification de la nomenclature des ICPE (rubrique n 2780 du décret n du 29 octobre 2009) a rendu plus contraignante la mise en place d une unité de compostage de Matières d Intérêt Agronomique issues du Traitement des Eaux (MIATE) en mélange avec des végétaux, du fait de l abaissement des seuils d acceptation des déchets. Elle prévoit : 1. Rubrique 2780 : «Installation de compostage de déchets non dangereux ou de matière végétale ayant, le cas échéant, subit une étape de méthanisation». Cette rubrique prévoit : - Un régime de déclaration pour une quantité de matières traitées comprise entre 2 et 20 T/j, (D), - Un régime d autorisation avec enquête publique pour les installations recevant plus de 20 T de déchets par jour (A). 2. Rubrique 2171 : «Dépôt de fumier et support de culture, d engrais renfermant des matières organiques et n étant pas l annexe d une exploitation agricole». Cette rubrique stipule que tout dépôt > 200 m 3 est soumis à un régime de déclaration (D). 3. Rubrique 2260 : «Broyage, criblage (etc.) de substances végétales». Cette rubrique prévoit : - Un régime de déclaration pour une puissance installée de l ensemble des machines fixes nécessaires au fonctionnement de l installation inférieure à 500 kw (D) ; - Un régime d autorisation pour une puissance installée de l ensemble des machines fixes nécessaires au fonctionnement de l installation supérieure à 500 kw (A). Remarque : Les arrêtés type des plateformes de compostage (PFC) sont les suivants : - PFC soumise à déclaration : arrêté du 12 juillet PFC soumise à autorisation : arrêté du 22 avril La synthèse du contexte réglementaire concernant la filière compostage est illustrée ci-après : LES BOUES D EPURATION Page 83 83

85 Boues brutes d épuration, matières de vidanges, digestat (issu de la méthanisation), boues industrielle, boues de potabilisation Sous-produits du curage des réseaux d assainissement Prescriptions techniques : Articles R à R du Code de l Environnement Arrêté du 8 janvier 1998 Procédures : Articles R à R du Code de l Environnement Procédures : Articles R à R du Code de l Environnement REGIME DE DECLARATION REGIME D AUTORISATION Article 10 de la Loi sur l Eau codifié au Code de l Environnement (articles L à L.214-6) Articles R à R du Code de l Environnement DOSSIER LOI SUR L EAU La PFC dispose du même régime que la STEP Traitement par compostage Dégrillage, dessablage et dégraissage préalable Règlement Sanitaire Départemental, Loi n du 19 juillet 1976 (Zone NC, activités agricoles ou en lien) SOUS LE SEUIL DU REGIME DE DECLARATION Compost Procédures : Arrêté du 12 juillet 2011 Procédures : Arrêté du 22 avril 2008 REGIME DE DECLARATION REGIME D AUTORISATION I.C.P.E. Rubrique 2780 Homologation de vente Norme NF U Norme ISO 9001 Valorisation agricole par épandage Commercialisation 84

86 2.3. Les types de composts Le compost normé La loi du 13 juillet 1979 (modifiée par l ordonnance du 18 septembre 2000 et codifiée aux articles L et suivants du Code Rural) précise que toute matière fertilisante mise sur le marché doit faire l objet d une homologation ou d une Autorisation Provisoire de Vente, ou bien, à défaut d une norme d application obligatoire. Les conditions d homologation et le contenu des dossiers de demande sont définis par l arrêté du 21 décembre 1998 modifié par le décret du 21 décembre La norme NFU est la norme d application obligatoire qui s applique au compost de MIATE (Matières Issues de l Assainissement et du Traitement des Eaux). Elle permet de sortir les boues de la logique déchet dans laquelle elles se trouvaient avant le compostage, et d assouplir les conditions de valorisation ce qui augmente les débouchés envisageables. Par ailleurs, une circulaire du 21 octobre 2011 précise les modalités de gestion des composts à mettre en place en fonction de la nature et de la qualité des boues utilisées comme matières premières par les installations de compostage. Elle rappelle que la conformité aux critères spécifiés par la norme NFU doit être l'objectif majeur des exploitants d installation de compostage de boues Le compost de boues L épandage du compost de boues doit respecter les principes prévus aux articles R à R du Code de l Environnement, et notamment l article R qui interdit, sauf dérogation préfectorale, le mélange de boues entre elles ou avec des matières extérieures autres que des matières structurantes. Cela conduit à rattacher systématiquement le plan d épandage au producteur de boue traitée. Des dérogations peuvent être accordées au principe d interdiction de mélange lorsque les conditions suivantes sont réunies : - Amélioration effective de la valeur agronomique du fait du mélange ; - Gisements trop faibles (< 50TMB/semaine) de boues ne permettant pas leur traitement par lots individualisés dans des conditions technico-économiques acceptables ; - Pérennité des gisements de boues mélangées (durée minimale de 3 ans) ; - Rattachement du plan d épandage à l installation d un des producteurs des boues mélangées (le compostage étant alors une opération de traitement des boues externalisée). Enfin, l utilisation de matières structurantes de type «fines de gris» issues d un traitement par criblage du bac gris des ordures ménagères est interdite. Cependant, si les «fines de gris» sont issues d une collecte sélective, ils pourront être acceptés en compostage. Le compost de FFOM peut faire l objet de la norme NFU , parfois compatible avec l agriculture biologique, le compost de boues lui, fait l objet de la norme NFU qui n est pas compatible avec cette filière. LES BOUES D EPURATION Page 85 85

87 Avantages et inconvénients Contrairement aux boues brutes qui constituent un engrais organique dont les éléments fertilisants se libèrent à court terme, le compost de boues représente un amendement organique, beaucoup plus stable dans le temps dont l effet fertilisant est lent et progressif. Il s agit donc d une solution à privilégier surtout au niveau des secteurs où le besoin de matières organiques est important améliorant de fait la structure des sols et ainsi les risques de lessivage. Le tableau suivant compare les avantages et inconvénients généralement observés vis-à-vis du traitement des boues par compostage: Tableau 28: Avantages et inconvénients du compostage Avantages Le compostage des boues permet la valorisation des déchets verts Les boues compostées sont stabilisées Absence de nuisances olfactives lors des épandages => Meilleure pérennité de la filière Le compost est hygiénisé Absence de micro-organismes potentiellement pathogènes => Maîtrise des risques sanitaires Le compost est solide, couleur terreau, et généralement fin Aspect visuel attirant => Bonne acceptabilité du produit Le compost a une valeur d'amendement organique Faisabilité de l'utilisation du produit en ZNA* => Augmentation des possibilités de débouchés Le compost libère lentement ses éléments fertilisants dans le sol Minéralisation lente => Meilleure compatibilité de l'épandage du compost en zone sensible Le compost étant solide, il peut être directement évacué en centre d'enfouissement, en cas de problème avec la filière de valorisation agronomique Inconvénients Le compostage ne peut être réalisé en l'absence de structurants (déchets verts, pailles, autre...) Les installations de compostage génèrent des nuisances (olfactives, sonores, autres ) dans leur environnement proche => Mauvaise acceptation sociale Les coûts d'investissement et de fonctionnement d'une installation de compostage sont élevés Les conditions réglementaires d'installation et d'exploitation d'une installation de compostage sont contraignantes => Difficulté de trouver un site d'accueil Les déchets (boues et déchets verts) doivent être transportés, parfois sur de longues distances pour atteindre l'installation de compostage Une installation de compostage doit généralement avoir accès à l'eau et à l'électricité => Difficulté de trouver un site d'accueil Seules les boues pâteuses et solides peuvent faire l'objet d'un compostage => Solution qui n'est pas très adaptée aux boues liquides ou sèches *Zone non agricole LES BOUES D EPURATION Page 86 86

88 Tableau 29: Améliorations et avantages de l'épandage de compost sur des sols pauvres Type d'influence Effets physiques Effets chimiques Améliorations observées après l'apport de matières organiques stables (dont compost) sur des sols pauvres Comportement thermique amélioré Stabilité structurale améliorée (complexe argilohumique) Meilleures porosité, perméabilité (formation d'agrégats), aération Meilleure rétention de l'eau Pouvoir tampon élevé Capacité d'échange augmentée Absorption des produits toxiques et des pesticides Avantages de l'utilisation de compost sur les sols pauvres ou à forts besoins en matières organiques Moindre sensibilité des sols au gel Lutte contre l'érosion Meilleure résistance aux tassements (passages engins) Facilite l'ancrage des racines dans le sol (diminue encore les risques d'érosion) Lutte contre la sécheresse Meilleure régulation du stockage et de la fourniture des ions nutritifs aux plantes => Minimise l'infiltration des éléments fertilisants Prévention de la pollution des captages d eau potable => Minimise l'infiltration des agents chimiques Effets biologiques * ZNA : Zone Non Agricole Stimulation globale de l'écosystème Nutrition organique des plantes Effets limitant des maladies Facilite la pratique de l'agriculture raisonnée Le tableau comparatif avantages/inconvénients peut être traduit par le schéma conceptuel suivant : LES BOUES D EPURATION Page 87 87

89 2.4. Application au contexte du département du Jura Les caractéristiques de stabilité et d amendement organique du compost de boues sont particulièrement adaptées à la sensibilité environnementale générale qui caractérise le département du Jura. Il s agit donc d une solution à privilégier surtout au niveau des secteurs où le besoin en matière organique est important comme en grandes cultures, principalement localisées entre Dole et Lons Le gisement potentiel de boues Cette technique est applicable aux boues déshydratées y compris celles des filtres plantés de roseaux sous réserve de leur apport en quantité limitée pouvant imposer un curage des filtres plantés étalé dans le temps. En effet, les retours d expériences montrent qu une plate-forme de compostage ne doit pas subir d à-coups importants en matière de réception des boues afin de ne pas perturber son rythme de fonctionnement. Le gisement acceptable sur une telle unité est ainsi de T MS (120 stations pour m 3 ) A l heure actuelle, les fines de gris des ordures ménagères ne peuvent être associées aux boues sur le même site de compostage Disponibilité et gisement en structurant Le structurant carboné principalement utilisé sur les sites de compostage est le déchet vert broyé. La principale source d approvisionnement de déchets verts en quantité pourrait être issue du réseau de déchetteries du département qui en compte au moins 30 (adhérentes au SYDOM du Jura). Le rapport annuel 2011 sur le prix et la qualité du service public d élimination des déchets ménagers et assimilés du Jura fait état d un gisement de t de déchets verts qui sont traitées essentiellement par compostage sur 3 sites départementaux. Des partenariats existent également localement avec des agriculteurs situés à proximité de déchetterie pour composter les déchets verts avec leur fumier. Tableau 30: Tonnage des déchets verts traités en 2011 Site de compostage Tonnage traité en 2011 Brevans Ruffey sur Seille Saint Claude 853 TOTAL Le ratio de mélange boues/déchets verts généralement pratiqué est de 1 T de boues brutes (environ 20% de siccité) pour 1 T de déchets verts broyés (environ 3 m 3 ). Les besoins en déchets verts pour traiter les boues peuvent être estimés à environ 8300 T de déchets verts. Le département dispose largement de cette production mais au détriment des plateformes de déchets verts existantes. Une des alternatives est d utiliser comme co-produits des déchets issus de l industrie du bois. Ces types de déchets (sciure, déchets en plaquette ) ne pourront pas être mis à disposition gratuitement pour la plateforme étant donné qu ils sont, après ou sans transformation, vendus et utilisés comme bois de chauffage sous forme de granulé ou de plaquette (Source : ONF Energie et plusieurs scieries du Jura). LES BOUES D EPURATION Page 88 88

90 L entreprise Bois et Connexes de Franche-Comté basée à Champagnole a été contacté. Il s agit d une entreprise de gros collectant sur des plateformes de stockage les déchets issus de l industrie du bois pour revente. Un entretien avec son gérant M. Ronzel a permis de savoir que cette entreprise fournie actuellement plusieurs plateforme de compostage hors département du fait de la pénurie de déchets verts. D un point de vue technique, trois co-produits seraient pertinent pour le compostage : la sciure, l écorce et le broyat. L élément le plus pertinent semble être le broyat de par son coût (le plus faible des trois). Une estimation financière adaptée au département du Jura nous a pu être communiqué par Bois et Connexes et s élève à 5,20 euros HT la tonne livrée (stock suffisant pour les deux options) contre 3 euros en moyenne pour du déchet vert. Le surcoût engendré est alors faible ainsi la contrainte envisagée liée à l approvisionnement en déchets verts ne sera pas un frein au bon fonctionnement de la plateforme La technique et le nombre de site Le procédé à adopter doit associer retournement et ventilation forcée. De plus, la prise en compte des contraintes olfactives exige de travailler en système clos avec traitement de l air de process par biofltre voire tour de lavage acido-basique. En effet, l expérience du compostage sur le site de Brevans avec de nombreuses plaintes liées aux odeurs, indique que le traitement de l air vicié doit être une priorité dans le montage d un tel projet. Les 2 principaux gisements se situant à Lons et Dole, secteur bien desservi par le réseau routier, les économies d échelle ne peuvent être envisagées que sur ce secteur. Afin de réduire les contraintes d acceptabilité sociale, il est souhaitable d implanter un seul site plutôt que plusieurs pour une installation souvent mal acceptée par les populations riveraines et les risques de dégagements de mauvaises odeurs Le contexte réglementaire Compte tenu du gisement de boues concerné à l horizon 2026 ( TMB + autant de structurant), la mise en place d une PFC (> 45 T/j) sera soumise à autorisation. Par contre, la mise en place de 3 sites de compostage pour le même gisement c est à dire 3 sites traitant 550 TMS chacun (< 15 T/j) serait soumis à déclaration, c'est-à-dire à un cadre réglementaire plus souple Production de compost normé La production de composts de boues normés doit porter sur la totalité du gisement produit. Il est ainsi nécessaire de fournir des boues d excellentes qualité notamment au niveau du cuivre (< 400 mg/kg MS) alors que le bruit de fond dans le département du Jura oscille précisément autour de cette valeur (moyenne 2010 = 435 mg/kg MS sur un échantillon de 169 analyses). D un point de vue réglementaire un compost normé doit répondre aux exigences des normes NF U et ISO 9001 (arrêté du 2 août 2012). Dès lors, la composition des boues du Jura en cuivre ne permet pas, a priori, d envisager l obtention de compost normé satisfaisant aux critères de qualité de la norme NF-U sur l ensemble du gisement. LES BOUES D EPURATION Page 89 89

91 Il n est pas envisageable d étudier une plateforme uniquement dédiée aux boues dont les teneurs en cuivre sont inférieures à 400 mg/kg MS. L investissement en termes de qualité et de gestion pour pouvoir répondre aux exigences des normes NF U et ISO 9001 représente un poids financier trop important pour une petite installation. En outre, cette perspective n est pas définitive car les installations sont identiques à celles examinées plus loin et, le cas échéant, si le compost de boues produit répond aux critères de la norme sur l ensemble du volume traité (suite à un abaissement significatif des teneurs en cuivre dans les boues du Jura), le compost pourra alors être normé Bilan sur le compostage des boues dans le Jura Les traitements préalables des boues sont identiques à ceux exposés pour l épandage agricole. La production d un compost normé n est pas envisageable a priori. La production d un compost de boues devra s accompagner d un plan épandage. Le compost de boues est une technique intéressante qui, en apportant un gain agronomique et environnemental aux boues, permet d améliorer leurs conditions de valorisation agricole : - En augmentant l attrait de ces boues pour les agriculteurs (moins de nuisances olfactives, aspect moins repoussant, risques pathogènes maîtrisés, ) favorisant la pérennité des plans d épandage avec une meilleure acceptabilité sociétale ; - En diminuant les contraintes réglementaires de l épandage (distances d isolement plus faibles, délais réduits, périodes plus larges, ) ; - En diminuant les volumes à transporter, ce qui permet d envisager une distance plus importante pour rejoindre les surfaces agricoles favorables. Le gisement de boues maximum potentiel est de T MS /an soit m 3 /an en impliquant l ensemble des gisements acceptables y compris ceux qui pourraient réaliser un épandage local stable. Face au gisement potentiellement concerné et à sa localisation, une seule plateforme de co-compostage est envisagée, entre Lons et Dole. Le site devra être fermé et désodorisé. Ce type de traitement sera étudié dans le scénario 3. LES BOUES D EPURATION Page 90 90

92 3. LE SECHAGE SOUS SERRE 3.1. Principe Le procédé consiste à travailler les boues pâteuses, en les retournant, sur une faible épaisseur, afin d optimiser les échanges entre les boues et une surface réchauffée soit par le rayonnement solaire soit par un plancher chauffé (augmentation de la surface d échange, régulation de la ventilation et de l énergie). Deux types de serres sont développés en France : - Les serres ouvertes dont la gestion de l atmosphère interne est assurée par ventilation naturelle (donc peu stable et non contrôlée). - Les serres fermées pour lesquelles le renouvellement de l air est maîtrisé. Ces dernières sont nettement majoritaires en France et regroupent également deux procédés distincts : les serres «naturelles» qui utilisent uniquement le soleil comme source de chaleur : séchage solaire, les serres «mixtes» qui associent un apport d énergie complémentaire par le biais d un plancher chauffant et/ou le préchauffage de l air avant son introduction dans la serre. Face au climat du département, l utilisation du seul rayonnement solaire serait insuffisante et les serres mixtes seront préconisées. Ces techniques sont notamment exploitées avec succès en Allemagne De l énergie fossile étant utilisée pour compenser la période hivernale, le terme de «séchage solaire» est remplacé par «séchage sous serre». La surface utile de séchage est calculée sur la base de la capacité d évaporation des boues, paramètre dépendant essentiellement de la saison et de la localisation géographique. En valeur guide, il peut être retenu une capacité évaporatoire de l ordre de 1 T/m 2 de serre, imparti au séchage. La largeur des casiers en béton correspond généralement à la largeur standard des serres, comprise entre 9 et 10 m. Les boues sont stockées sur de faibles hauteurs, quelques dizaines de centimètres, compatibles avec la taille des retourneurs. La hauteur des casiers n excède ainsi pas 1 m. La conception des casiers doit permettre l entrée et la circulation aisée d un chargeur-cureur. Plancher chauffant Figure 20: Principe du séchage sous serre / Source : Degrèmont LES BOUES D EPURATION Page 91 91

93 Le traitement conduit à l obtention de boues sèches, souvent bien stabilisées (odeurs négligeables) mais partiellement hygiénisées. Les performances de séchage sont variables d une installation à l autre mais on peut considérer que les volumes de boues sont divisés par 4 voire 5 à l issue du traitement. La siccité des boues sèches atteint 80%. Photo 5 : Aspect des boues solides issues de serres de séchage Photo 6 : Serre de séchage, station d épuration de CLAIRVAUX LES LACS (39) La présence d une ou de plusieurs serres ne dispense pas de la nécessité de disposer d un stockage des boues solides, surtout lorsque la voie de la valorisation agricole est choisie. Photo 7 : Stockage de boues solides - station d épuration de Digne les Bains (04) Cet ouvrage se trouvera à proximité de la serre. Dans l idéal, il sera dimensionné pour stocker 10 mois à 1 an de production de boues (nécessaire en cas de valorisation agricole). LES BOUES D EPURATION Page 92 92

94 3.2. Contexte réglementaire Les sécheurs solaires annexés aux stations d épuration sont soumis à la loi sur l eau. Les sécheurs sont des ICPE s ils reçoivent des boues d origine différente. Ils sont classés sous les rubriques : : «Installation de traitement de déchets non dangereux à l exclusion des installations visées aux rubriques 2720, 2760, 2771, 2780, 2781 et 2782». La quantité de déchets traités est supérieure à 10 T/jour autorisation, sinon déclaration. Par ailleurs, la rubrique 2170 concerne la «fabrication d engrais et supports de culture à partir de matières organiques». C est cette rubrique qui va définir les prescriptions pour l épandage des boues séchées. Tableau 31 : Synthèse règlementaire pour un plan d'épandage de granulés de boues séchées Arrêté du 17/08/98 (modification du 02/02/98) Autorisation Arrêté du 08/01/98 Déclaration Capacité de production > 10 T/j (>3650 T MB/an) > 1 T/j (= 365 T MB/an) et < 10 T/j (= 3650 T/an) Fréquence analytique des boues pâteuses Analyses à réaliser des granulés Fréquence analyse des granulés Distances d isolement VA, ETM, CTO et µ-oranismes Puits, forage, sources Cours d'eaux, plans d'eaux Habitation ou zones de loisirs ou tiers Arrêté préfectoral VA + ETM + CTO + µ-organismes (=> coliformes thermotolérants) Arrêté préfectoral < 7% = 35m, > 7% = 100 m < 7% = 5m, > 7% = 100 m Service chargé de la police des eaux VA + ETM + CTO + µ-organismes (=> coliformes thermotolérants) 24 VA + 24 ETM + 12 CTO/an (µ-organismes : définie par le Préfet) 50 m 0 m Conditions de stockage temporaire des granulés Ouvrages d'entreposage Dépôts temporaires Pas d infiltrations, ruissellements et gêne olfactive accès interdit aux tiers - Pas d infiltration rapide - Quantité = pour la parcelle à épandre - Changer de place chaque année - Respect des distances d'isolement Pas de lixiviats et pas d'odeurs

95 3.3. Intérêt du séchage des boues Le tableau suivant compare les avantages aux inconvénients généralement observés vis-à-vis du traitement des boues par séchage : Tableau 32 : Avantages et inconvénients du séchage sous serre Avantages Le séchage permet de réduire les volumes de boues d un facteur 4 à 5 Les boues séchées sont stabilisées => Meilleure acceptabilité de la part des agriculteurs et des riverains Les boues séchées sont partiellement hygiénisées => Maîtrise des risques sanitaires L aspect des boues solides est moins repoussant que celui des boues brutes Les boues étant solides et stabilisées, les contraintes d épandage sont plus souples (arrêté du 08/01/1998) => Plus de débouchés car davantage de surfaces épandables Les boues solides peuvent suivre facilement une voie de valorisation thermique => Augmentation des débouchés Les boues étant solides, elles peuvent être directement évacuées en centre d'enfouissement, en cas de non conformité avec la filière de valorisation agronomique Inconvénients La densité des boues solides est parfois basse (entre 0,4 et 0,7) => difficultés d épandage, envols, poussières. Besoin de matériel adapté pour épandre Gestion du risque incendie au niveau de la serre et du stockage (poussières, atmosphère explosive ) Gestion des odeurs au niveau de la serre Seules les boues pâteuses à près de 20% de matières sèches peuvent faire l objet d un séchage solaire (les boues liquides en sont exclues) La granulométrie des boues solides est parfois inadaptée aux contraintes d utilisation de certaines cimenteries Le séchage conjoint de plusieurs boues d origines différentes peut poser problème (tassements, amas, ) L efficacité du séchage repose sur de bonnes conditions climatiques. L hiver, le séchage n est pas optimal Le traitement des boues par séchage permet l obtention de boues à très forte siccité, l amélioration de leur texture, l augmentation de leur capacité calorifique et enfin la stabilisation des boues. Ces propriétés leur ouvrent l éventail des solutions de valorisation : - les boues séchées peuvent être valorisées en agriculture plus facilement : Alors que le compost se place en amendement organique stable, les boues solides conservent un statut d engrais organique. Du point de vue de la valorisation agronomique, l intérêt essentiel reste l utilisation des boues en substitution des engrais chimiques employés par les agriculteurs qui peuvent compter sur un apport conséquent en azote et en phosphore. Les boues séchées sont dès lors, un produit apprécié des agriculteurs (absence d odeurs) et plus facile à travailler. Une fois séchées, les boues conservent leur pouvoir fertilisant, toutefois légèrement atténué par une perte faible d azote au cours du séchage. De plus, les boues sèches sont réputées pour libérer leurs éléments fertilisants un peu plus lentement que les boues brutes. Elles gardent toutefois le caractère d engrais organique à effet court terme (50 kg/ha pour chacun des éléments suite à un épandage d une dose de 4 TMB/ha). - les boues séchées peuvent être incinérées en four de cimenterie ou dans un incinérateur avec un gain énergétique intéressant (Pouvoir Calorifique Inférieur proche de celui du charbon) et en tout cas largement supérieur à celui des autres types de boues. - les boues séchées peuvent aussi être enfouies en centre de stockage (solution de secours) grâce à l importante réduction des volumes. LES BOUES D EPURATION Page 94 94

96 Le tableau comparatif avantages/inconvénients peut être traduit par le schéma conceptuel suivant : 3.4. Application au contexte du département du Jura Sur le principe et la technique Les intérêts généraux du séchage des boues, vus précédemment, s appliquent au département du Jura : intérêts agronomiques, facilité de manutention, contraintes réglementaires d épandage plus souples ; la pérennité de la valorisation agricole en est d autant meilleure. La réduction des volumes permet d envisager le transport sur de plus grandes distances pour aller chercher les débouchés agricoles en zones favorables : «épandage distant». La valorisation des boues solides apparaît optimale car le producteur de boues dispose de deux voies de valorisation (agronomique et énergétique) tout en conservant la voie de secours (mise en ISDND directe) en cas de pollution des boues. LES BOUES D EPURATION Page 95 95

97 Pour les mêmes raisons relatives à l unité de compostage, un seul site est préconisé, entre Lons et Dole et à proximité des terres agricoles en grandes cultures sur lesquelles les boues sèches seront facilement valorisées à proximité de l unité de séchage. Cependant, cette solution doit faire face à 2 paramètres limitant : - le séchage conjoint de boues d origines différentes (avec notamment des plasticités différentes), peut être une contrainte importante pour l exploitation de l ouvrage (mauvais séchage, réglages différents, ). - les nuisances olfactives de l installation doivent être traitées au moyen d ouvrages de désodorisation de type «tour de lavage». Un procédé abouti de type plancher chauffant avec air pulsé et désodorisé doit être privilégié Les déchets acceptables Le séchage des boues requiert une organisation en termes de traitement préalable des boues, identique à celle exposée pour l épandage de boues pâteuses. Les boues issues de filtres plantés de roseaux ne peuvent être traitées par cette technique pour 2 raisons : - le matériel de scarification est sensible. Les matériaux hétérogènes (pierres, roseaux) peuvent endommager les outils de scarification ; - l efficacité du séchage n est pas garantie avec ce type de boues parvenant à la serre. Le gisement potentiel est donc de m³ /an (4 400 TMS) Sur le plan réglementaire Compte tenu de cette quantité de boues traitées, le cadre réglementaire d une unité de séchage sous serre dans le Jura est le régime d autorisation (supérieure à 10 TMB/j). Il y aura donc enquête publique lors du projet d installation de ce type d unité. Le plan d épandage sera soumis à déclaration. Dans le cas où la totalité de la production serait séchée, la production dépassera les TMB par an et le plan d épandage sera également soumis à autorisation. LES BOUES D EPURATION Page 96 96

98 3.5. Bilan du séchage sous serre des boues dans le Jura Les traitements préalables des boues sont identiques à ceux de l épandage agricole. Alors que le compost se place en amendement organique stable, les boues solides conservent un statut d engrais organique qui en font dès lors, un produit apprécié des agriculteurs (absence d odeurs) et plus facile à travailler. L importante réduction des volumes rend, sans conteste, ce traitement comme le plus efficient pour autoriser le transport des boues. Le gisement de boues potentiellement concerné est de TMS soit m 3 /an en impliquant l ensemble des gisements acceptables y compris ceux qui pourraient réaliser un épandage local stable. Face au gisement potentiellement concerné et à sa localisation, une seule installation de séchage est envisagée, entre Lons et Dole à proximité des terres agricoles en grandes cultures sur lesquelles les boues sèches seront facilement valorisées à proximité de l unité de séchage. L installation de séchage devra être fermée avec système d air pulsé et désodorisé. Elle sera soumise à autorisation. En cas de fragilisation de la filière agricole, la voie de la valorisation énergétique par incinération voire le stockage en ISDND est rendue possible dans les meilleures conditions. Ce type de traitement sera étudié dans le scénario 4. LES BOUES D EPURATION Page 97 97

99 4. L INCINERATION 4.1. Principe Le traitement par incinération permet de répondre correctement à la problématique de l évacuation des boues d épuration. Il s agit d une technique d élimination par oxydation thermique (combustion) de la matière organique présente dans les boues. Elle permet : - de diminuer considérablement les volumes, - de conduire à un produit minéral non fermentescible et donc acceptable dans les installations de stockage des déchets non dangereux (ISDND) selon les textes applicables aux résidus ultimes. Les boues d épuration doivent respecter certaines caractéristiques pour être incinérées. Elles doivent en particulier être : - riche en matière organique, - pauvre en matière minérale, - d une siccité adéquate à la technique d incinération utilisée. Les boues séchées présentent le meilleur pouvoir calorifique de l ordre de 4000 KJ/kg, proche de celui du charbon. Les filières de traitement des eaux et de conditionnement des boues en station d épuration sont directement impliquées dans les techniques d incinération. Ainsi pour obtenir les caractéristiques évoquées précédemment, les filières de traitement doivent être adaptées et, en particulier, ne pas intégrer de chaux dans les boues afin de limiter les apports en minéraux. L utilisation de techniques de déshydratation poussées permettra l obtention d une siccité satisfaisante pour l incinération des boues, ou encore un conditionnement approprié évitant la diminution importante de la matière organique Les techniques Il existe plusieurs techniques d incinération : - incinération spécifique, dans des fours adaptés à cette fonction, - co-incinération avec des ordures ménagères, - incinération des boues en cimenterie L incinération spécifique des boues L incinération des boues seules peut se faire dans : - des fours tubulaires rotatifs plus spécifiquement adaptés aux déchets industriels. Ils comportent plusieurs zones : une zone de séchage pour l introduction des boues, une zone d échange de chaleur et une zone de ruissellement assurant un échange final efficace, - des fours à «soles» étagées constitués d une série de plateaux (soles) parcourus par les boues descendant à l aide de racleurs rotatifs tenus par un arbre central vertical entraîné par un système extérieur. Il fonctionne à contre-courant d où un bon rendement thermique. Le gâteau de boues est progressivement séché dans la partie supérieure du four, la matière organique est ensuite complètement oxydée dans la partie inférieure du four à une température de 750 à 850 C. Par ce procédé, il n y a pas de problème d odeurs, le gaz sortant étant à une température de 350 à 400 C, - des fours à lit fluidisé, les plus couramment utilisés. Sous l effet de la chaleur de l air insufflé (700 à 900 C) et des turbulences du lit de sable, les boues sont fractionnées en particules brûlant instantanément. La totalité de la matière minérale des boues se retrouve dans les poussières, récupérées ensuite sous forme de cendres volantes par un système de dépoussiérage. 98 LES BOUES D EPURATION Page 98

100 Figure 21 : Schéma de principe d un four à lit fluidisé Cette technique nécessite d amener les boues à une siccité de 25 à 30 % environ permettant l auto combustion, c est à dire ne nécessitant pas l apport additionnel de fuel. Dans le cas contraire, les coûts d exploitation sont beaucoup plus élevés L incinération des boues conjointement aux ordures ménagères Le principe de la co-incinération des boues de stations d épuration et des ordures ménagères consiste à utiliser les équipements d une usine d incinération de déchets ménagers (existante ou à construire) pour éliminer un autre type de produit, les boues. Les boues peuvent être introduites dans les fours d ordures ménagères sous deux formes : - sous forme brute après déshydratation classique sur la station d épuration, - sous forme pré-séchée, en utilisant l énergie fournie par l installation d incinération. Le cas des boues brutes Il est souhaitable que les boues pâteuses présentent un taux de matière organique supérieur à 40% environ afin d avoir un bon pouvoir calorifique et une siccité comprise entre 15 et 40 %. La siccité demandée en amont du traitement est très variable et fonction des prérogatives de l installation concernée en terme d acceptation des boues. Le ratio de mélange habituellement retenu est de l ordre d une tonne de boues pâteuses à 20% de siccité pour cinq tonnes d ordures. L utilisation d injecteurs permet d introduire les boues de manière à ce qu elles ne perturbent ni la combustion des ordures ménagères, ni le rendement du four. De plus, cette technique permet de retrouver les résidus des boues dans les mâchefers plutôt que dans les cendres volantes, ce qui est intéressant compte tenu du coût d évacuation de ces dernières. Le cas des boues pré-séchées Deux types de sécheurs peuvent être utilisés : - Les sécheurs directs (sécheurs rotatifs, à bandes ou à lit fluidisé) : l énergie d évaporation est apportée par le passage d un gaz chaud. L action de la température du gaz permet de maîtriser les LES BOUES D EPURATION Page 99 99

101 variations d humidité des boues. Les boues séchées sont recyclées avec des boues humides dès que leur siccité dépasse 50%. - Les sécheurs indirects (turbo-sécheurs, sécheurs malaxeurs à palettes ou sécheurs à bandes) : l énergie est en général apportée par de la vapeur et ne se mélange pas aux boues. Les boues sont ensuite introduites dans le four de l incinérateur. Le traitement des fumées La combustion des boues génère la production de fumées pouvant être parfois toxiques. En effet, la présence dans les boues de faibles quantités de micro-polluants organiques peuvent, lors de la combustion, former des dioxines toxiques. Par ailleurs, les éléments-traces métalliques présents dans les boues se retrouvent en suspension dans les airs et peuvent se disperser dans le milieu naturel avoisinant en cas d absence de traitement approprié des fumées. Les installations d incinération de résidus urbains sont soumises aux prescriptions européennes des Directives n et transposées au niveau français par l arrêté du 25 janvier L incinération des boues de stations d épuration en cimenterie Cette filière de valorisation des boues de stations d épuration est très largement utilisée en Suisse. En 2003, le groupe Lafarge ciments a valorisé plus de 5 millions de tonnes de déchets dans le monde, dont des boues d épuration. Principe du procédé Dans le four à ciment, les composants organiques sont exposés à une chaleur de C et brûlent intégralement, tandis que les composants minéraux subissent une transformation chimique qui les intègre au clinker sans altérer la qualité de celui-ci. Avantages et limites du procédé Figure 22 : L'incinération en cimenterie L avantage majeur de cette technique est qu il n y a pas de déchet résiduel. La totalité de la phase organique est détruite et la phase minérale est valorisée en clinker (composant minéral) puis en ciment. La valorisation des boues en cimenterie en les substituant aux combustibles fossiles contribue à la réduction des émissions de CO 2. Le producteur de ciment y voit aussi une nouvelle source de revenu. LES BOUES D EPURATION Page

102 Cette voie d élimination nécessite en amont des conditions très restrictives quant à la qualité du produit à incinérer : respect du cahier des charge de chaque cimenterie, siccité minimale de 90% induisant, en phase finale de conditionnement, une déshydratation poussée, teneur en poussière des granulés inférieure à 5%, 95% des grains doivent présenter un diamètre inférieur à 10 mm, les boues doivent être exemptent de chlore et pauvre en chrome, entre autres. L incinération de boues d épuration en cimenterie nécessite des équipements de réception, de stockage provisoire et d alimentation des fours. L installation de séchage doit notamment être à une distance raisonnable de la cimenterie (< 50 km). La valorisation énergétique des combustibles solides de récupération en cimenterie s inscrit dans une démarche de développement durable en réduisant : les prélèvements de ressources naturelles, les émissions de gaz à effet de serre, la consommation d énergie fossile, les quantités de déchets incinérés conventionnellement (dans une installation ayant cette unique vocation) Contexte réglementaire Aucune réglementation spécifique ne régit actuellement l oxydation des boues issues des stations d épuration des eaux usées. Seuls les textes concernant l incinération des déchets urbains et assimilés s appliquent. Les installations d incinération sont répertoriées à la nomenclature des installations classées soumises à autorisation au titre n 322-B-4. Boues brutes d épuration, matières de vidanges, digestats (issu de la méthanisation), sous-produit du curage des réseaux, graisses, boues industrielles. Déshydratation préalable ICPE soumise à autorisation sous la rubrique 322 B4 Arrêté du 20 septembre 2002 modifié par l arrêté du 10 février 2005 relatif aux installations d incinération et de co-incinération de déchets dangereux Incinération En outre, l article L du Code de l Environnement (modifié par l ordonnance du 17 décembre 2010) prévoit aux Plans Départementaux de Prévention et de Gestion des Déchets Non Dangereux une limite aux LES BOUES D EPURATION Page

103 capacités annuelles d incinération et de stockage avec un objectif correspondant à 60% au plus de la totalité de la production des déchets non dangereux produits sur le territoire. L ordonnance du 17 décembre 2010 place la valorisation énergétique des déchets après le recyclage (qui comprend la valorisation matière) dans l ordre hiérarchique à privilégier Application au contexte du département du Jura Les déchets concernés Les boues devront être déshydratées afin de pouvoir être transportées. Les dispositions précédentes en termes d organisation du traitement des boues s appliquent à la différence qu elles ne doivent pas impliquer de traitement à la chaux. Le gisement de boues total à l horizon 2026 est estimé à TMS soit m 3 /an. L option de n impliquer que les gisements devant être épandus en distant sans rompre avec les filières locales et générer des coûts de transport peut être privilégiée. Le gisement est alors ramené à TMS soit m 3 /an Incinération dans un incinérateur dédié (mono-incinération) La mise en place d un incinérateur dédié aux boues dans le département du Jura ne peut être envisagée pour les raisons suivantes : 1- Le gisement concerné est trop faible pour permettre un tel investissement qui serait excessif y compris en considérant l ensemble des boues déshydratées du Département ce qui suppose déjà des transports de boues conséquents. La mono incinération est réservée aux très grandes collectivités et pour un four situé à proximité de ce gisement important (Station de Toulon EH, Station de Dijon EH). 2- La nécessité de mutualiser et de rassembler les gisements susceptibles d être concernés par un tel équipement central impose d importants transports de boues qui pourraient ne pas respecter l objectif de l ordonnance du 17 décembre Il impose également de rompre avec des filières existantes, locales et pérennes afin d assurer l alimentation de l unité dédiée. 3- La création d une nouvelle installation d incinération devrait s accompagner de mesures très coûteuses en matière de traitement des fumées, d insertion dans le paysage et de récupération de l énergie. 4- L exploitation des incinérateurs apparaît complexe avec des problèmes techniques à gérer. 5- Dans un contexte touristique, naturel, agricole très marqué, il est probable que se développe une hostilité importante face à la création d une nouvelle installation d incinération. 6- Enfin, sur le plan réglementaire, la procédure liée à l installation d une unité d incinération est compliquée car soumise à autorisation Co-incinération avec les ordures ménagères Il s agirait de co-incinérer les boues de stations d épuration avec les ordures ménagères sur le seul site d incinération du département à savoir celui de Lons-le-Saunier. Cependant, l incinérateur de Lons, d une capacité de T est déjà à saturation et ne peut pas accueillir la totalité d ordures ménagères produites annuellement au niveau du département. Son utilisation pour la valorisation des boues du Jura demanderait alors une redirection d une partie des ordures ménagères accueillies afin de laisser place au gisement de boues potentiel à traiter. Par ailleurs, le SYDOM a engagé une étude pour traiter ses fines de gris, actuellement exportées hors département mais pour lesquelles une nouvelle filière de valorisation doit être recherchée. Les premiers éléments de l étude n ont pas retenu l examen du scénario consistant à créer un nouvel incinérateur pour LES BOUES D EPURATION Page

104 les fines de gris et les ordures ménagères. Dès lors, la possibilité d y inclure les boues d épuration n est pas ouverte Combustion en cimenterie La cimenterie d Holcim située à Rochefort sur Nenon, non loin de Dole, est agréée pour accepter des boues d épuration sous condition de respect de seuils admissibles (teneur en métaux, pas de chaux, ), définies par son arrêté préfectoral d exploitation Peu de boues du département y sont actuellement incinérées car les demandes sont ponctuelles et, dans certains cas, la teneur en métaux dépasse le seuil d acceptation. Cette installation semi-humide fonctionnant au charbon, présente la possibilité de suivre deux lignes de valorisation : - Valorisation thermique : valable pour les boues sèches, pulvérulentes, chargeables/déchargeables pneumatiquement ; insérées dans le four via une tuyère en tant que combustible alternatif. - Valorisation matière : valable pour tout type de boues brutes (liquides, pâteuses, solides) ; insérées et chauffées dans un four à pyrolyse vertical d où les gaz sont détruits via la tuyère. Les matières minérales (résidus des boues) sont mélangées à la crue pour participer à la fabrication du ciment. Le schéma suivant présente les destinations des boues possibles sur l installation de Rochefort-sur-Nenon : Figure 23 : Voies possibles de valorisation des boues sur le site de la cimenterie de Rochefort-sur-Nenon La capacité maximale d acceptation des boues de l installation est définie par son arrêté préfectoral, à savoir : T /an de déchets traités via la tuyère ; T /an sur l ensemble du site. Compte tenu des contrats déjà passés avec certains industriels qui produisent des boues ou quelques communes du Jura, la capacité d acceptation résiduelle, injectables dans la tuyère, atteint 5000 T MS et serait suffisante pour la production concernée de boues du département (5 050 T MS). L unité est équipée pour traiter toutes les siccités de boues (de liquide à sèche) avec toutefois des coûts de traitement différent. Outre les critères d acceptation prévus dans le cadre de son arrêté d exploitation, des restrictions d acceptations inhérentes au process existant et les boues non conformes, dont la concentration en cuivre excède 2% (2000 ppm), ne sont pas acceptées. LES BOUES D EPURATION Page

105 La cimenterie de Rochefort-sur-Nenon a fait part de son intérêt à traiter des déchets non dangereux tels que les boues d épuration en substitution de leur combustible classique. Elle n a toutefois pas la possibilité de stocker les boues. Celles-ci doivent être réceptionnées et traitées dans la foulée Bilan du scénario pour le département Deux conditions principales sont requises pour l incinération des boues du Jura : - L incinération des boues requiert une organisation en termes de traitement préalable des boues, identique à celle exposée pour l épandage de boues pâteuses, en supprimant les traitements à la chaux. - L élaboration d un partenariat avec la cimenterie de Rochefort et les collectivités concernées afin de mettre en œuvre ce mode de valorisation en garantissant notamment un apport régulier des boues au cimentier en les injectant directement dans le four (absence de stockage). Le gisement potentiel est de T MS/an ou bien de T MS en respectant les filières locales d épandage stables. L incinération est une filière coûteuse en investissement et en exploitation et, face au gisement concerné, ne peut être envisagée pour le seul gisement de boues. Le traitement des boues par incinération ne peut être envisagé dans le département du Jura que sur un équipement existant et, en l occurrence, le four de la cimenterie de Rochefort/Nenon représente une perspective intéressante d autant qu il pourrait accepter l ensemble du gisement concerné de boues du Jura avec toutefois une teneur des boues en cuivre limitée à 2000 ppm. La co-incinération avec des ordures ménagères dans l unité de Lons-le-Saunier n est pas envisageable pour l instant. La possibilité d installer un second four n est pas à l étude actuellement et, en tout état de cause, n est pas envisagée à l échéance du plan. L incinération des boues dans le four de la cimenterie de Rochefort sur Nenon sera étudiée dans le scénario 5. LES BOUES D EPURATION Page

106 5. LA METHANISATION 5.1. Principe La méthanisation ou digestion anaérobie est un procédé biologique qui se réalise par fermentation des boues dans un digesteur en l absence d oxygène ; la méthanisation implique 4 phases distinctes : l hydrolyse, l acidogénèse, l acétogénèse et la méthanogénèse, ces deux derniers processus étant combinés. La méthanisation se traduit par une dégradation importante des matières organiques (de 30 à 60% selon les cas) avec production simultanée de biogaz dont une partie est constituée notamment de méthane (CH 4 ), gaz à forte valeur énergétique qui peut être converti après traitement soit en énergie calorifique soit en énergie électrique. A l issu du procédé de méthanisation, la dégradation de la matière organique des boues génère : - Une fraction gazeuse appelée biogaz dont la composition est fonction de la nature intrinsèque des boues : vapeur d eau, méthane, gaz carbonique et différents composés (ammoniac, hydrogène sulfuré, ) ; - Un reliquat de boues appelées digestat en principe fortement minéralisé mais liquide (4 à 6 % de siccité). Figure 24 : Processus de fermentation 5.2. Conditions techniques de mise en œuvre Après un stockage intermédiaire (pour l hydrolyse notamment) les boues sont introduites dans un digesteur brassé et chauffé, avec un temps de séjour de l ordre de 20 à 30 jours et une charge volumique appliquée (rapport entre la quantité de matières volatiles assimilées aux matières organiques - et le volume du digesteur) de l ordre de 1,5 ± 0,5 kg MV/m 3 /j. Pour que les réactions de méthanisation soient effectives, il faut respecter plusieurs conditions : LES BOUES D EPURATION Page

107 - Le maintien d une température adéquate, 35 C ou 55 C selon les techniques appliquées ; - Le maintien d un ph proche de la neutralité ; - Un équilibre en nutriments azotés et phosphorés des boues (ratio en général de C/N/P = 100/5/1), avec éventuellement la nécessité d apport en oligo-éléments. A l inverse, il existe des facteurs-limitant susceptibles de freiner ou d inhiber les mécanismes de méthanisation qui dépendent de la qualité des boues en amont : on citera principalement de fortes concentrations en chlorures ou soufre et dans une moindre mesure certains métaux lourds Les déchets concernés Les boues acceptables doivent avoir une siccité maximale de l ordre de 4 à 6 %, correspondant aux boues liquides biologiques et boues primaires. Les graisses sont également intéressantes par leur fort pouvoir méthanogéne. Les déchets organiques préalablement travaillés (fines de gris des ordures ménagères) peuvent également être méthanisés. D après l arrêté du 10 novembre 2009 fixant les règles auxquelles doivent être soumises les installations de méthanisation, les boues entrantes doivent être conformes à l arrêté du 8 janvier 1998 et à celui du 2 février 1998 modifié (la caractérisation des boues est donc indispensable). Tout lot de boue présentant une non-conformité aux valeurs limites fixés à l annexe 1 de l arrêté du 8 janvier 1998 est refusé par l exploitant Le pouvoir méthanogène des déchets Le pouvoir méthanogène est la capacité d'un déchet à générer du méthane ou du biogaz. Figure 25 : Exemples de potentiel méthanogène de différentes matières (Source : Methasim 2010) Les déchets étudiés qui disposent d un bon pouvoir méthanogène sont, dans l ordre décroissant (cf. figure 29) : - les graisses, - Les MV des assainissements individuels, - les boues primaires, - les boues biologiques liquides, - les boues pâteuses. LES BOUES D EPURATION Page

108 Traitements annexes Il est important de noter que le traitement des boues par méthanisation n est qu un maillon d une chaîne globale de traitement qui devra comprendre : - Un stockage préalable des boues, avec modification de leur conditionnement préalable si besoin (4 à 6% de siccité visé), régulation de ph et apports en nutriments si nécessaire. - Le traitement des digestats de méthanisation sera fonction du choix de la filière ultime d élimination des boues (épandage). - Le traitement du biogaz, plus ou moins poussé, en fonction de sa composition : on citera principalement les opérations de séchage (vapeur d eau) et de désulfuration (hydrogène sulfuré) Nature des digestats A l issu du procédé de méthanisation, les digestats produits se caractérisent par une valeur agronomique moyenne, avec : - En points positifs, une hygiénisation partielle avec une réduction importante des germes pathogènes et une transformation de l azote organique en azote ammoniacal plus assimilable pour les cultures. - En points négatifs, ces digestats ont une forte proportion de matières minérales et sont potentiellement instables (risques de développement d odeurs) et d une texture médiocre rendant difficile leurs traitements ultérieurs (procédés de séchage mécanique notamment) Traitement et valorisation du biogaz Traitement léger du biogaz Le biogaz, brut ou après un léger prétraitement (séchage, désulfuration partielle), est généralement valorisé localement pour produire de l électricité (rendement de l ordre de 33%), de la chaleur (rendement de l ordre de 80% si toute la chaleur produite est utilisée), ou les deux par cogénération. La production de méthane est fonction du pouvoir méthanogène des boues brutes (et donc de leurs caractéristiques intrinsèques) et de la composition du biogaz en résultant. A titre informatif, les ratios de production généralement admis en méthanisation des boues se situent entre 0,6 et 0,7 m 3 de biogaz produit par tonne de matières organiques éliminées ; le biogaz étant constitué par ailleurs de 65 à 70% de méthane (CH 4 ), la production finale est donc de l ordre de 0,39 à 0,49 m 3 de CH 4 par tonne de M.O. éliminées. Le potentiel énergétique du biogaz produit sera compris entre 6,5 et 7 kwh/m 3 avec, après stockage dans un gazomètre, une utilisation finale de l énergie comme suit : - une petite partie servant de combustible de chaudière pour le chauffage du réacteur anaérobie, pendant les périodes froides en hiver ; - l essentiel servant à l alimentation d un groupe électrogène pour la production d électricité avec un rendement de cogénération de l ordre de 33%. Par ailleurs la ligne biogaz nécessitera l installation d une torchère pour bruler le gaz en excès, notamment en cas d arrêts de la cogénération. LES BOUES D EPURATION Page

109 Figure 26 : Schéma du traitement du biogaz pour un procédé de méthanisation Traitement poussé du biogaz avec production de bio-méthane Le biométhane, issu de l épuration poussée du biogaz, ouvre la voie à des valorisations différentes de ce dernier. Le biométhane peut subir une épuration poussée jusqu à atteindre la qualité du gaz naturel. Lorsque sa qualité est conforme aux exigences des gestionnaires de réseaux de distribution (GrDF ou les Entreprises Locales de Distribution) ou de transport (GrTgaz, TIGF) de gaz naturel, ou encore des équipementiers automobiles, le biométhane peut être utilisé en substitution ou en mélange avec le gaz naturel. Sa composition et son pouvoir calorifique étant très proches de ceux du gaz naturel, sa miscibilité dans ce dernier est totale. Le biométhane peut alors avoir les mêmes usages que le gaz naturel, à savoir : - La production d eau chaude ou de vapeur pour des besoins industriels ou domestiques ; - La production d électricité à l aide d un moteur ou d une turbine à gaz ; - La cuisson domestique ou professionnelle ; - La carburation pour des véhicules possédant un équipement de combustion au gaz naturel (GNV). LES BOUES D EPURATION Page

110 5.6. Contexte réglementaire Enjeux et objectifs européens et nationaux Le Plan Climat adopté le 23 janvier 2008 par la Commission Européenne a posé un premier cadre réglementaire en faveur du développement du biométhane, en fixant comme objectif d ici 2020 : - Le développement des énergies renouvelables à hauteur de 20% dans le mix énergétique européen ; - Une réduction des émissions de gaz à effet de serre de 20% ; - Un accroissement de l efficacité énergétique de 20%. Ces «3x20» ont été traduit au travers de textes réglementaires, parmi lesquels la Directive 2009/28/CE du 23 avril 2009, dite «Directive ENR». Celle-ci assigne aux différents pays des objectifs en de production d énergies renouvelables et prévoit dans le secteur des transports le recours à 10% d énergie renouvelable dans la consommation de carburants. Elle précise également que les carburants issus de déchets et résidus comptent double dans cet objectif. A ce titre, le biométhane utilisé comme carburant est particulièrement avantageux puisqu il est justement produit à partir de déchets. En France, le «Grenelle de l Environnement» a permis de décliner le cadre législatif européen et les objectifs correspondants en mesures concrètes au travers des lois dites «Grenelle 1» et «Grenelle 2» : - La loi Grenelle 1, ou Loi de Programmation relative à la mise en œuvre du Grenelle de l environnement, adoptée le 23 juillet 2009 précise dans son article 19 que «les sources d énergie renouvelables sont [ ] l énergie issue de la biomasse, du gaz de décharge, du gaz de stations d épuration d eaux usées et du biogaz.» Le biogaz, longtemps considéré comme un simple résidu issu du traitement des déchets, a donc changé de statut. Il devient aujourd hui une énergie renouvelable à part entière, qu il est important de valoriser de la façon la plus efficace. - De son côté la loi Grenelle 2, ou Loi portant engagement national pour l environnement, adoptée le 12 juillet 2010 prévoit, dans son article 92, l instauration d un tarif d achat du biométhane dû aux producteurs par les fournisseurs de gaz naturel, la compensation des charges inhérentes à ce tarif par une contribution due par les fournisseurs de gaz naturel au prorata de leurs ventes, la désignation d un acheteur de dernier recours, ainsi que l instauration d un mécanisme de garanties d origine. Le Plan d action national en faveur des énergies renouvelables français (établi en application de l article 4 de la directive ENR et paru en août 2010) prévoit qu en 2020, 555 ktep (tep= tonnes d équivalent pétrole) de chaleur seront produits à partir de biogaz (contre 86 ktep en 2009), dont une part (non précisée) par le biais de l injection de biométhane dans les réseaux de gaz naturel L installation de méthanisation Depuis octobre 2009, la rubrique ICPE n 2781, spécifique à la méthanisation a été créée. Prévoyant à l origine un régime de déclaration et un d autorisation, elle inclut depuis juillet 2010 un régime intermédiaire dit d enregistrement. Auparavant, le classement des installations de méthanisation était effectué en 2170, 167c, 322B3 ou 2730 en fonction des déchets traités. Cette nouvelle rubrique permet une simplification et une clarification de la classification des installations et du seuil définissant le régime, ainsi qu une prise en compte des contraintes européennes. Ainsi, le Décret n du 26 juillet 2010 (NOR: DEVP D), modifiant le Décret n du 29 octobre 2009 sur la nomenclature des installations classées, est sorti au Journal officiel du 28 juillet 2010, ajoutant le régime d'enregistrement. L origine et la nature des déchets traités vont orienter le classement ICPE de l unité : sont concernées par cette rubrique 2781 les installations de méthanisation de déchets non dangereux ou matière végétale LES BOUES D EPURATION Page

111 brute, à l exclusion des installations de méthanisation d eaux usées ou de boues d épuration urbaines lorsqu elles sont méthanisées sur leur site de production. Le seuil retenu entre déclaration et enregistrement est de 30t/j de matières traitées, et celui entre enregistrement et autorisation de 50t/j. Les arrêtés de déclaration, enregistrement et autorisation liés à cette rubrique, concernent les prescriptions d implantation, d analyses, d études, de conception, d organisation, d information et de suivi administratif des installations, avec des précisions sur les substrats et les digestats La gestion du biogaz La combustion du biogaz entre dans le champ de la réglementation ICPE au titre de la rubrique 2910 B comme le précise la circulaire du 10 décembre 2003 relative aux installations de combustion utilisant du biogaz (NOR: DEVPR C), ou 2910 C lorsque l installation consomme exclusivement du biogaz provenant d installation classée sous la rubrique En effet, le Décret n du 26 juillet 2010 (NOR: DEVP D), modifiant le Décret n du 28 avril 2010 (NOR: DEVP D) sur la réglementation ICPE 2910C - combustion du biogaz, est sorti au Journal officiel du 28 juillet 2010, ajoutant le régime d'enregistrement à cette rubrique concernant la combustion de biogaz Les stations distribuant du biométhane Les stations de distribution de GNV (Gaz Naturel pour Véhicules) ou biométhane carburant sont soumises à la règlementation ICPE rubrique Les articles de lois décrivant les prescriptions à respecter sont : - Arrêté du 7 janvier 2003 (NOR: DEVP A) relatif aux prescriptions générales applicables aux installations classées soumises à déclaration sous la rubrique n 1413 (Installation de distribution de gaz naturel ou de biogaz) de la nomenclature des installations classées. La rubrique 1413 fait référence à l'arrêté du 18 septembre 2006 (intégré dans la version consolidée) qui détaille les mesures à prendre, notamment les distances de sécurité avec les personnes et entre les différents équipements. Cet arrêté est modifié par l'arrêté du 7 juillet 2009 relatif aux modalités d'analyse dans l'air et dans l'eau dans les ICPE et aux normes de référence NOR: DEVP A. - La réglementation ATEX (atmosphère explosive), à appliquer uniquement sur les installations fixes (les véhicules ne sont pas concernés), est définie dans un guide rédigé par l AFGNV (Association Française du Gaz Naturel pour Véhicules). Les sources des principaux emplacements à prendre en compte sont : - Les mises à l évent ; - Les fuites au niveau des raccords ; - Les opérations de maintenance. Le respect de cette réglementation ATEX consiste à appliquer les consignes des guides de bonnes pratiques et à utiliser les matériels adéquats. Dans les zones à atmosphères explosives, le matériel électrique devra être conforme. Normalisation En Europe, le projet de norme PR EN (Stations de remplissage GNV) est la référence utilisée même si cette norme n est encore qu en mode projet. Un projet de norme ISO va voir le jour par l intermédiaire d un groupe de travail de l ISO/TC252/WG1 : Natural gasfuelling stations for vehicles. C est l ISO/TC252 qui sera leader sur les deux futurs projets de norme stations carburant gaz (GNV et GNL). Ce sera donc une réglementation internationale. LES BOUES D EPURATION Page

112 La gestion des digestats En sortie de méthanisation, la valorisation agronomique directe en épandage du digestat produit est possible s il respecte les seuils de valeurs limites fixées par l arrêté du 2 février 1998 modifié et selon les prérogatives émises par le règlement sanitaire départemental et les arrêtés préfectoraux en vigueur. La valeur agronomique du digestat est déterminée selon les paramètres énoncés dans l annexe II du 12 août 2010 relatif aux préconisations pour l épandage de digestats. En cas de non-conformité d un digestat, ce dernier sera assimilé à une boue non conforme et dirigé vers les mêmes filières. Le digestat peut également être composté avec d autres matières organiques et dans ce cas le compost obtenu peut être soumis à la norme NFU (absence de boues), ou NFU (présence de boues), ce qui lui confère alors le statut de «produit» pour lequel la responsabilité du producteur s arrête à ce stade, alors qu elle va jusqu au terme de la valorisation (retour au sol) dans le cas contraire. Photo 8 : Compost de digestat de fines de gris issus de l'usine de Tri Mécano Biologique de Montpellier En cas de valorisation du digestat brut ou composté dans le cadre d un plan d épandage, l activité d épandage doit se conformer aux termes de l arrêté du 2 février 1998 modifié, dont le contenu (partie épandage) est très proche de l arrêté du 8 janvier Nous renvoyons à ce chapitre pour plus de précisions. Un seul élément d importance distingue les deux textes : l arrêté du 2 février 1998 limite les apports d azote, toutes origines confondues, à 200 kg/ha/an (cas généraux, hors prairies et légumineuses) Exploitation du méthaniseur La réglementation ATEX relative aux atmosphères explosives rend compliquée l exploitation des méthaniseurs. Les boues contenant des composants de nature très différente, il est courant que la formation de siloxanes ou de sulfures d hydrogène endommage les équipements de valorisation. Le retour d expériences sur les installations de méthanisation de FFOM et fines de gris (Installation Amétyst à Montpellier, installation à Fos sur Mer) témoigne de nombreux problèmes d exploitation (article sur : LES BOUES D EPURATION Page

113 Photo 9 : Méthaniseurs d'amétyst à Montpellier De nombreux dysfonctionnements des usines de méthanisation sont notés : colmatages, oxydations, agglomération des fines de gris, odeurs, mouches, ). Ces problèmes génèrent des frais très importants pour y remédier. Par ailleurs, ils s exportent dans le voisinage immédiat de l installation (mouches, odeurs) qui rendent les relations avec les riverains très tendues et mettent en péril la pérennité du méthaniseur. Enfin, rajoutons que la méthanisation des boues ne se révèle pas aussi efficace qu espérée. Certains paramètres inhibiteurs bloquent les réactions de fermentation. Ainsi, le gain énergétique associé à la méthanisation des boues conjointement aux fines de gris n est pas très important et ne compensera certainement pas les frais de transport et de gestion de l exploitation Application au contexte du département du Jura Les déchets concernés La méthanisation nécessitant des boues liquides, l organisation préalable du traitement des boues retenue pour les autres modes de valorisation étudiés, n est pas applicable dans ce cas. Les boues issues de lagune ne seraient pas retenues car elles sont généralement bien stabilisées et offrent peu de matières organiques pour les micro-organismes. Par ailleurs, les curages de lagunage génèrent des volumes très importants à gérer sur un court laps de temps. Cette caractéristique complique encore plus la faisabilité de la méthanisation de ces boues car les procédés de méthanisation, procédés biochimiques à gérer avec prudence, n apprécient pas les variations de charges. Les stations amenées à être réhabilitées dans l échéance du plan devraient, pour ce mode de valorisation, générer des boues liquides. Or, les grands volumes ne peuvent être transportés vers une unité centrale et seuls les petits volumes pourront être acheminés sur site. Ces grands volumes sont, en outre, des boues biologiques qui n ont qu un faible pouvoir méthanogène. En tout état de cause, les procédés épuratoires actuels qui incluent une déshydratation des boues et qui ne seront pas revus d ici 2026 ne fournissent pas un produit adapté à la méthanisation. Ils représentent à eux seuls TMS soit 60 % du gisement de Si l on retient comme hypothèse de travail que seuls les volumes de boues inférieurs à 200 m 3 /an correspondant aux stations de moins de EH, sont «transportables», le gisement potentiel des boues à méthaniser sera de m 3 /an répartit comme suit : m 3 de boues primaires (stations avec boues conformes), m 3 de boues biologiques (14 stations). LES BOUES D EPURATION Page

114 Auquel, Il convient de rajouter le volume de matières de vidange estimé à m 3 /an en Le gisement méthanisable est donc estimé à près de m 3 /an. Près de 970 m 3 /an de graisses pourront être rajoutés La technique et le nombre de sites La création d un méthaniseur pour traiter uniquement les boues n apparaît pas justifiée au vu: - du coût d investissement élevé : 2,35 millions d euros (hors cours d entretien et de maintenance) pour un faible gisement de boues traitées (uniquement les boues liquides, soit 69 stations sur les 241 du département), - du faible pouvoir méthanogène des boues liquides destinées à cette filière, - à l impossibilité de traiter des boues non conformes. La pertinence de ce scénario repose uniquement sur un éventuel traitement conjoint avec les fines de gris issu de l usine de Tri Mécano Biologique de Lons-le-Saunier Gestion du digestat Le digestat, s il est de bonne qualité (teneurs faibles en ETM et CTO) et si les exigences de la réglementation sont respectées, trouvera un débouché agricole suffisant sur le département du Jura, en tout cas, dans la partie non-aop. La première qualité du digestat est d être stabilisée en plus de disposer d un intérêt agronomique réel qui joue sur le court terme (azote minéral important) ce qui constitue un atout important dans la plaine du Jura. Par analogie avec la filière de valorisation agricole des boues, nous renvoyons au chapitre qui traite de la faisabilité et de la pertinence des épandages de boues (brutes, séchées ou compostées) dans le Jura L exploitation du biogaz En ce qui concerne l exploitation du biogaz, l option la plus avantageuse sur le plan de la facture énergétique et celui de l atteinte des objectifs nationaux et européens (Directive ENR), est celle de l utilisation du biométhane comme carburant pour véhicules. Cela sous-entend la mise en place de stations de distribution du gaz naturel (et biométhane) pour une utilisation future par des véhicules publics ou privés (services techniques des collectivités locales, industriels ). Il n en existe aucune pour le moment dans le département du Jura. A proximité, Dijon et Chalon sur Saône sont équipées. Face aux coûts de cette installation et au marché potentiel local de distribution de biométhane, cette piste est peu envisageable à l échéance du Plan. La production de chaleur est intéressante si les besoins à proximité sont importants pour permettre de valoriser au maximum l énergie disponible (chauffage d un établissement public..). Le méthaniseur doit par contre être installé à proximité des besoins pour limiter les coûts de canalisation et les pertes. LES BOUES D EPURATION Page

115 La co-génération (production d électricité et chaleur) est intéressante car cette valorisation permet de valoriser l excédent d énergie éventuel mais, nécessite pour la chaleur un débouché à proximité. Ce cas est encouragé par une prime à l efficacité énergétique présente dans le tarif d achat d électricité. L option plus réaliste est l utilisation du biogaz uniquement en électricité bien que l efficacité énergétique soit plus faible du fait du rendement énergétique de l électricité (autour de 35%) se limitant, pour des moteurs, au environ de 33% Bilan de la méthanisation dans le département Le premier intérêt de la méthanisation est le gain énergétique qui va dans le sens des engagements nationaux en matière de production d énergies renouvelables. Le deuxième avantage consiste en la diminution de la masse de déchets organiques. Les boues sont réputées perdre jusqu à 30% de leur masse sèche suite à traitement de digestion. Cela pourrait être considéré comme un atout vis-à-vis des objectifs du plan (réduction des déchets) si les boues ne devaient pas préalablement être transportées sous forme liquide, souvent sur de longues distances, pour rejoindre la seule unité de méthanisation envisageable sur le département. Les perspectives de procéder à la déshydratation des boues en station afin de permettre leur transport sur le site de méthanisation sur lequel elles devraient être «remises à l état liquide» (soit directement soit par mélange avec d autres déchets plus liquides) ne sont pas davantage étudiées et envisagées ici car elles apparaissent comme une aberration économique et environnementale (validation par le Groupe de travail «assainissement» du 02/04/2013). Ceci d autant que le digestat obtenu doit être valorisé par épandage agricole de la même façon que les boues originelles l auraient été. Ainsi, le gisement de boues de stations concernées par ce mode de valorisation n est que de m 3 /an. Les investissements à concéder face à ce faible gisement de boues rendent impossible d envisager ce mode de valorisation pour les seules boues d épuration. La pertinence de ce scénario, au vu des quantités traitées et des coûts d investissement élevés, n apparaît justifiée qu avec un traitement conjoint d autres déchets méthanogènes afin de permettre un amortissement du financement engagé. Le SYDOM a engagé une étude pour traiter ses fines de gris, actuellement exportées hors département mais pour lesquels une nouvelle filière de valorisation doit être recherchée. Les premiers éléments de l étude n ont pas retenu l examen du scénario consistant à créer un méthaniseur, mettant ainsi fin à cette possibilité dans le Jura pour l ensemble du gisement de boues. Ainsi, l étude de la méthanisation n est pas poursuivie. En revanche, les graisses (970 m 3 /an) et le gisement de matières de vidange issu de l assainissement non collectif ( m 3 /an), pourraient être méthanisés en raison de leur bon pouvoir méthanogéne, préservant ainsi les capacités épuratoires des stations. En outre, ces boues sont déjà collectées sous forme liquide dès le particulier et déjà transportées pour être traitées. Les perspectives de mise en œuvre de projets locaux de méthanisation laissent la possibilité, le cas échéant, d y incorporer des gisements locaux de graisses et de matières de vidange. LES BOUES D EPURATION Page

116 LA VALORISATION ENERGETIQUE AVEC METHANISATION DES BOUES 241 gisements de boues TMS m 3 FILIERE ALTERNATIVE 15 boues inaptes à la méthanisation 225 gisements de boues Incinération 250 T MS, 2500 m³ Boues liquides primaires 55 STEP, 60 T MS m³ Boues liquides biologiques < 1500 EH 14 STEP, 147 T MS, m³ Boues de lagunes Boues déshydratées 116 STEP Mat. vidange ANC 550 T m³ 40 STEP en épandage local 19 STEP 21 STEP secteur favorable secteur contraint 53 T MS, 640 m³ 40 T MS, 490 m³ 56 STEP épandage local Secteur favorable T MS m³ 9 STEP en export maîtrisé 300 T MS 2000 m 3 Biogaz Production chaleur et électricité Méthaniseur : m³ 55 STEP épandage distant 1300 T MS m³ Graisses m³ Digestat (60 à 70 % du volume initial) Epandage agricole

117 IV - LES BOUES D EPURATION : III - ELABORATION DES SCENARIOS DE VALORISATION D après les caractéristiques et les gisements de boues du Jura attendus en 2026, d une part et les différentes possibilités de valorisation et leur adaptation au département du Jura d autre part, cinq scénarios ont été étudiés selon deux grands principes de valorisation : une valorisation matière (recyclage agricole) dominante et une valorisation énergétique dominante. En tout état de cause, il convient au préalable, de positionner la déshydratation des boues comme une condition souvent nécessaire à une valorisation pérenne et de qualité. 1. LA DESHYDRATATION DES BOUES La réduction des volumes de déchets est une priorité du Plan. Pour les boues issues du process de traitement des eaux usées à l état liquide, cet objectif se traduit par leur déshydratation. Le Plan prévoit le renouvellement de certains équipements d ici 2026, en ce sens, en intégrant la déshydratation éventuelle de ces boues. Il mentionne également les évolutions que devraient connaitre certains équipements récents n étant pas destinés à être réhabilités d ici 2026 dans l objectif de réduire les volumes de boues produites, d optimiser leur transport et leur acceptation vers les différentes filières de valorisation. Ces perspectives d évolution sont prises en compte dans le Plan car elles prolongent la tendance actuelle dans laquelle toutes les nouvelles stations de taille conséquente s équipent d une déshydratation fixe. Le tableau 28 ci-après présente les évolutions que devraient connaitre les traitements de boues avant d envisager leur mode de valorisation dans le Jura. Les perspectives sont notamment décrites en ce qui concerne la consolidation de la valorisation agricole. Elles sont toutefois identiques pour autoriser le transport sur une unité d incinération. LES BOUES D EPURATION Page

118 Tableau 33 : Perspectives de déshydratation et de transport des boues à l échéance du Plan 99 stations antérieures à stations postérieures à 1990 Boues primaires Boues liquides biologiques à Déshydrater Boues de lagunes Boues déshydratées Boues de filtres plantés Boues activées Boues primaires Boues liquides biologiques supérieures à EH à déshydrater inférieures à EH restant liquides Boues de lagunes Boues déshydratées Boues de filtres plantés Boues activées TOTAL TOTAL % Epandage local Epandage distant Dépotage sur stations Boues liquides Boues déshydratées Boues liquides Boues déshydratées TOTAL secteur favorable secteur contraint secteur favorable secteur favorable nb de STEP T MS /an , ,3 m 3 /an ,7 nb de STEP T MS /an , ,2 m 3 /an ,3 nb de STEP T MS /an , ,2 m 3 /an ,8 nb de STEP T MS /an , ,4 m 3 /an ,3 nb de STEP T MS /an , ,9 m 3 /an ,0 nb de STEP T MS /an m 3 /an

119 1.1. Cas des 99 stations antérieures à 1990 Sur les 99 stations antérieures à 1990, aptes à l épandage agricole et appelées à être réhabilitées entièrement d ici 2026, leurs perspectives de renouvellement, décrites précédemment en terme de «traitement de l eau», induiront des modifications en termes de nature et de quantités des boues produites. Les 10 stations d épuration en aération prolongée produisant actuellement des boues liquides, toutes de plus de EH, devraient être équipées d une déshydratation en poste fixe (centrifugeuse pour les unités supérieures à EH et filtre à bandes pour les autres) afin de réduire le volume des boues (objectif premier) autorisant ainsi leur éventuel transport. Ces travaux seront réalisés dans le cadre de la refonte de la station et interviendront d ici l échéance du Plan Cas des 127 stations plus récentes Pour les stations plus récentes n étant pas destinées à être réhabilitées d ici 2026, le principe de déshydratation des boues offre les perspectives suivantes : a) Les boues primaires (25 stations) Le volume total de boues primaires est abaissé à m 3 /an en 2026 (55 stations) contre m 3 /an en 2011 (96 stations). Pour tenir compte de leur peu d intérêt agronomique et de leur forte fermentescibilité, la totalité de la production de boues primaires devrait être transférée en tête des plus grosses stations qui, elles, disposent d un traitement de déshydratation des boues. Les volumes mis en jeu par ces boues, produites par des stations de taille inférieure à 300 EH sont faibles (25 m 3 /an en moyenne) ce qui permet d envisager leur transport sous forme liquide. Ce transfert est acté par le plan sur les 15 sites départementaux visés dans le chapitre «Matières de vidange et boues primaires». 6. b) Les boues liquides biologiques (18 stations dont 14 situées dans un contexte défavorable à l épandage local) Pour prendre en compte les restrictions d épandage et les éventuelles impossibilités d épandre des boues de manière locale sur les secteurs contraints du Haut Jura, les boues liquides biologiques devraient pouvoir être transportées via un transport «raisonnable» pour être épandues en secteur moins contraint (plaine jurassienne). La faisabilité de cet «épandage distant» repose sur une réduction des volumes des boues liquides par déshydratation en poste fixe pour les STEP de plus de EH et par déshydratation mobile pour les STEP inférieures à EH (voir annexe 1). Les stations de plus de EH Les différents éléments techniques et économiques montrent que la déshydratation en poste fixe peut être retenue sur les 4 stations de plus de EH : - 1 située en zone favorable pour pérenniser un épandage local avec un produit plus adapté aux pratiques agricoles, LES BOUES D EPURATION Page 118

120 - 3 situées en secteurs contraints dont 1 ne raccorde pas de coopérative et doit être transportée pour un épandage distant. Les 2 stations restantes raccordent une coopérative et, à ce titre, d après le règlement AOP actuel, pourraient maintenir leur épandage local de boues liquides. Toutefois, afin de prendre en compte les exigences de qualité du l AOP, le Plan envisage la possibilité à terme d un équipement de déshydratation en poste fixe pour ces 2 stations et leur épandage distant. Les stations de moins de EH Pour les 14 stations plus petites, l équipement en poste fixe n est pas envisageable face aux volumes en jeu (voir annexe 1) et le plan envisage : - le maintien de l épandage local de boues liquides pour les 3 stations situées en secteur agricole favorable, - le maintien de l épandage local de boues liquides pour les 7 stations situées en secteur agricole contraint mais raccordant une coopérative et avec les mêmes remarques que précédemment, - le transport des boues produit par 4 stations situées en secteur agricole contraint mais ne raccordant pas une coopérative afin de réaliser un épandage en secteur favorable (épandage distant). Ce transport des boues liquides est envisageable selon 2 options : - transport en boues liquides pour les plus petits volumes pour être injecté directement dans les filières boues des plus grosses stations (équipements à prévoir, coûts), - transport en boues déshydratées via une opération de déshydratation mobile. A noter que le dépotage de ces boues «biologiques» en tête de grosses stations n est pas privilégié ici car il amène un constat de «double traitement». Cette option reste cependant envisageable notamment pour dépoter des boues non aptes à l épandage réglementairement, tant que les volumes acceptés restent négligeables face à la capacité de la station d accueil. c) Les lagunes Les lagunes (25 stations) ont la particularité de stocker leurs boues liquides sur une longue période. Les vidanges à réaliser tous les 10 à 15 ans génèrent en revanche de gros volumes difficilement transportables. La valorisation locale sous forme brute de ces boues est la seule solution économiquement réaliste. Seize stations sont toutefois situées en secteurs contraints en impliquant en moyenne 380 m 3 /an de boues liquides à épandre. d) Les boues déshydratées Vingt stations à boues activées représentant T MS (58% du gisement départemental) sont équipées d un traitement de déshydratation plus ou moins poussé : - 12 situées en secteur favorable pourraient épandre localement leurs boues. - 8 situées en secteurs contraints pourraient réaliser de l épandage distant ou autre solution. 39 filtres plantés de roseaux génèrent des boues déshydratées avec un stockage sur plusieurs années : - 18 situées en secteur favorable pourraient épandre localement leurs boues situées en secteurs contraints réaliseraient de l épandage distant. e) Bilan global des évolutions de traitement des boues La production de boues des 226 stations aptes à l épandage pourrait ainsi, à l échéance du Plan, être regroupée et organisée de la façon suivante : LES BOUES D EPURATION Page 119

121 55 transports de boues primaires sur des plus grosses stations qui assureront le traitement et la déshydratation de ces boues non épandables. Le gisement de boues primaires est de 60 T MS /an soit 1,3 % du gisement total de boues. en secteur favorable à l épandage, 55 stations seront en boues désydratées d ici Une station récente (supérieure à EH) pourrait s équiper d une déshydratation en poste fixe afin de pérenniser l épandage local avec un produit de meilleure qualité. en secteur agricole contraint : o 57 stations seront en boues déshydratées d ici 2026 et pourront dès lors être transportées pour un épandage distant ou une unité de traitement. 7 stations récentes restant en boues liquides pourraient, en complément, déshydrater leurs boues (3 en poste fixe et 4 en prestation mobile) pour réduire leur volume et autoriser leur transport en zones agricoles favorables ou sur une unité de traitement. o 51 stations resteraient en boues liquides, dont 41 lagunes, avec épandage local. Le coût pour un équipement de déshydratation en poste fixe varie de (hors bâtiment) à plus de (si besoin d un bâtiment spécifique) (voir annexe 1). Les 4 déshydratations en poste fixe, prévues par le Plan sur des stations récentes, représentent un investissement de l ordre de HT. Les quatre prestations annuelles de déshydratation mobile (gisement de m 3 /an) représenteraient environ par an. LES BOUES D EPURATION Page 120

122 2. LES SCENARIOS 2.1 Principe de valorisation agricole dominante La diminution de volume des plus grands gisements de boues autorise, en termes économique et environnemental, leur transport et permet d envisager l étude de cinq scénarios de valorisation, selon deux grands principes : Compte tenu du contexte agricole du Département et des gisements de boues relativement faibles, la valorisation agricole constitue probablement la solution la plus satisfaisante d un point de vue environnemental comme économique. C est d ailleurs celle actuellement utilisée et qui convient à la majorité des stations d épuration. Quatre scénarios lui sont consacrés, à travers : - La consolidation de la valorisation agricole via l épandage distant des boues produites sur les secteurs agricoles contraints, tel qu il se développe actuellement ; - La réalisation d équipements mutualisés : stockage, co-compostage ou séchage des boues. Les perspectives décrites en termes de conditionnement préalable des boues participent à la consolidation de l épandage agricole par la mise à disposition des agriculteurs de boues de bonne qualité et adaptées aux cultures réceptrices. Les filières de traitement des eaux puis des boues doivent générer un produit répondant aux possibilités locales de valorisation agricole et, de plus en plus, aux pratiques et besoins agricoles notamment en terme d acceptabilité / facilité d épandage. Le scénario 1 : valorisation agricole de proximité avec maintien d un export maitrisé met principalement en œuvre un transport «distant» des boues produites en secteur contraint tels que la zone AOP du Haut Jura. Celle-ci se voit ainsi «soulagée» d une grande partie de l épandage de boues. Les perspectives montrent qu un gisement de TMS soit 30% du gisement total, réparti sur 60 stations, ne serait plus épandu sur cette zone sensible. Toutefois, certains gisements de boues liquides ne peuvent être transportés à l image de ceux des lagunes et des solutions d épandage local sont à trouver avec les acteurs concernés, principalement ceux de la filière Comté, et à intégrer dans les prescriptions du cahier des charges de l AOP. Ils ne représentent que 98 TMS soit 2% du gisement total, réparti sur 29 stations. - l étude de sites mutualisés qui apportent un traitement supplémentaire des boues et en améliorent les conditions de valorisation agricole : scénario 2 : valorisation agricole avec création d un stockage mutualisé, scénario 3 : valorisation agricole avec plateforme de co compostage, scénario 4 : valorisation agricole avec aire de séchage. Dans ces quatre scénarios, les gisements de boues non aptes à l épandage agricole (contamination en cuivre) peuvent suivre, en filière alternative, une valorisation énergétique en s appuyant sur les équipements existants sans mettre en œuvre d investissements ou d ouvrages dédiés. Le choix de l équipement d incinération résultera du marché public passé par la collectivité concernée. Plusieurs fours acceptant des boues d épuration existent sur et hors du Département (Rochefort sur Nenon, Dijon, éventuellement à terme Besançon, Oyonnax). LES BOUES D EPURATION Page 121

123 2.2 Principe d une valorisation énergétique des boues La valorisation agricole dominante, intéressante dans les conditions réglementaires actuelles pourrait rencontrer de nouveaux obstacles à moyen ou long terme. Un contexte réglementaire contraignant : Les instances communautaires avaient évoqué la potentielle révision de la directive 86/278/CEE pour progressivement diminuer la valeur seuil du cuivre dans les boues d épuration, actuellement fixée à ppm. Il était envisagé que le seuil du cuivre passe à 800 ppm d ici 2015 et jusqu à 600 mg/kg de matière sèche à horizon Pour l heure cette réflexion est en sommeil mais pourrait être réactivée sur la base d un principe de précaution répondant à une pression sociétale croissante sur le sujet de la valorisation des boues d épuration en agriculture. Or, la concentration moyenne des boues du Jura en cuivre est de 403 mg/kg et 36 % des boues produites ont des teneurs en cuivre supérieures à 400 ppm. Dès lors, ces évolutions possibles de la réglementation fragiliseraient davantage la valorisation agricole de ces boues avec un risque accru de dépassement de seuil réglementaire en cas de pic de pollution. Plusieurs actions sont conduites pour réduire la contamination en cuivre des boues d épuration : politique de réduction à la source des émissions de micropolluants : sensibilisation des industriels, politique de surveillance des rejets au réseau public d assainissement (autorisations préalables de raccordement et de déversement des eaux usées autres que domestiques). Toutefois, ces actions s inscrivent sur le long terme et leurs résultats ne sont pas assurés face aux origines multiples et diffuses des polluants en cause. Il sera en tout état de cause difficile de respecter des seuils de 600 voire 400 ppm pour le cuivre. Une pression sociétale sur la question de l utilisation des déchets : A terme, la pression sociétale risque de ne plus accepter ce mode de valorisation pour les boues d épuration comme on peut déjà l observer avec la filière biologique, les chartes AOC, l agroalimentaire, entre autres. Les boues d épuration sont susceptibles, par l image qu elles véhiculent dans la société actuelle, d être considérées comme un déchet ne pouvant être «admis» sur des terres agricoles qui restent le support «naturel» de toute alimentation humaine. Face aux incertitudes qui pèsent sur la valorisation agricole des boues, le principe de valorisation énergétique dominante est étudié à travers le scénario 5 : incinération des boues envisagée sur la cimenterie locale (Rochefort/Nenon) disposant de la capacité nécessaire pour accepter le gisement concerné. Rappel : la méthanisation des boues a été exclue de la suite de l étude compte tenu des quantités en jeu et des coûts d investissement élevés (voir chapitre 9). 2.3 Niveau de mutualisation Pour les équipements de mutualisation (stockage, compostage, séchage) et l incinération, deux niveaux de mutualisation dont dépendent l amortissement des investissements et l équilibre financier du projet, ont été étudiés : - Niveau 1 qui correspond à un gisement minimal (niveau de mutualisation pertinent) c'est-à-dire au gisement actuellement valorisé en agriculture mais fragilisé par de nombreuses contraintes (cultures LES BOUES D EPURATION Page 122

124 réceptrices uniquement en prairies, capacités de stockage insuffisantes, cahier des charges AOP Comté limitant ). Il respecte ainsi les filières locales et pérennes. - Niveau 2 qui correspond au gisement maximal (niveau de mutualisation élevé) et qui peut concerner, selon les scénarios, la quasi-totalité du gisement jurassien hormis les boues issues des lagunages où le maintien d un épandage local est indispensable. Il entraine la rupture des filières locales. Des possibilités d évolution des équipements entre ces deux extrêmes, sont néanmoins envisageables en fonction de l adhésion des collectivités au projet commun. Remarque : l accueil de boues extérieures au département sur les équipements mutualisés n a pas été considéré car il est souvent mal accepté par les populations riveraines de l installation (phénomène NIMBY) déjà échaudées par les nuisances du site. Il peut toutefois s envisager pour des boues d un territoire très proche géographiquement, historiquement et socialement (même bassin de vie, communauté de communes, Pays ). Ces différents scénarios sont comparés entre eux ainsi qu à la situation actuelle transposée à l horizon 2026 et désignée par le scénario «référentiel 2026», d un point de vue technique, environnemental, sociétal et économique par le biais d une analyse multicritères. Chaque scénario est décrit sous forme d un synoptique qui indique les gisements de boues concernés. Remarque : les gisements présentés en regard de chacun des modes de valorisation intègrent, à la production des stations concernées, le volume de boues primaires et de matières de vidange dépoté sur ces stations et qui représente 600 TMS pour m 3 par an. LES BOUES D EPURATION Page 123

125 Référentiel 2026 Actuellement, le département du Jura est résolument tourné vers la valorisation agronomique (95% du gisement) dont 16% sont exportés hors du département pour être compostées sur des infrastructures privées. Ce scénario a pour objectif de confronter le modèle de valorisation actuel à l horizon 2026 à savoir : - La prise en compte du gisement de boues 2026 sur les filières actuelles. - Le maintien des modes actuel de valorisation des boues y compris des boues liquides en épandage local sur zones contraintes. Il s agit d une situation extrême car des ruptures de plan d épandage apparaissent inévitables mais elle permettra, par comparaison, d apprécier l impact des solutions proposées par le Plan. - Dans ce scénario, aucun investissement n est spécifiquement réalisé par les collectivités afin de renforcer la filière de valorisation agricole. Seules les réhabilitations des stations anciennes d ici l échéance du Plan sont prises en compte. LES BOUES D EPURATION Page 124

126 SCENARIO «REFERENTIEL 2026» : SITUATION ACTUELLE A L ECHEANCE DU PLAN 241 gisements de boues FILIERE ALTERNATIVE 15 boues inaptes à l épandage 226 boues aptes à l épandage 55 boues primaires 60 T MS, m³ Mat. vidange ANC 550 T MS, m³ Dépotage Boues biologiques liquides Boues déshydratées Via déshydratation si nécessaire 51 STEP en épandage local 200 TMS, m³ 92 STEP en épandage local Secteur favorable TMS, m³ 16 Step en export 870 T MS, m 3 Unités de compostage privées Fumées 12 STEP en épandage distant 580 T MS m 3 Incinération 250 T MS, m 3 Machefer

127 Scénario 1 : valorisation agricole de proximité dominante avec maintien d un export maitrisé Les perspectives en termes de traitement préalable des boues et d organisation des transports, permettent, dans le scénario 1, un épandage agricole dans les meilleures conditions possibles à savoir : En secteur agricole favorable, l épandage local est maintenu, dans le respect de la réglementation pour 78 stations (61 % du gisement en TMS). Une dizaine de stations devraient être équipées de déshydratation des boues en poste fixe, afin de fournir un produit adaptés aux pratiques agricoles et de relative bonne tenue favorisant la recherche d agriculteurs pour les épandre localement. En secteur agricole «contraint» : le maintien d épandage local d un minimum de boues liquides en secteurs AOP pour 29 stations (3 000 m 3 /an soit 2% du gisement), un épandage distant sur le département pour épandre des boues en secteurs favorables de 55 stations (1 300 TMS soit 25% du gisement,). Les restrictions d épandage des boues sur des secteurs contraints comme dans le Haut Jura sont solutionnées par leur transport «raisonnable» afin d être épandues en secteur favorable mais restant à l intérieur du département. Douze stations pratiquent déjà cet épandage distant. Le maintien d un export maitrisé pour 9 stations (8% du gisement en TMS) qui ne disposent pas de capacités de stockage et exportent leurs boues, en flux tendu, vers des plateformes de compostage hors du département. Ces stations sont récentes et non destinées à être réhabiliter dans l échéance du plan. En outre, le transport des boues sur ces plateformes est relativement limité et peut être accepté en vertu du principe de proximité, bien qu il dépasse les frontières du département du Jura. Enfin, l offre des plateformes existantes est, ces dernières années, de plus en plus intéressante pour les collectivités en termes de tarif car ces équipements ont été largement dimensionnés et doivent attirer d importants gisements pour assurer leur rentabilité économique. LES BOUES D EPURATION Page 126

128 SCENARIO 1 : VALORISATION AGRICOLE DOMINANTE AVEC MAINTIEN D UN EXPORT MAITRISE 241 gisements de boues FILIERE ALTERNATIVE 15 boues inaptes à l épandage 226 boues aptes à l épandage 55 boues primaires 60 T MS, m³ Mat. vidange ANC 550 T MS, m³ Dépotage Boues biologiques liquides Boues déshydratées Via déshydratation si nécessaire 51 STEP en épandage local 22 STEP 29 STEP secteur favorable secteur contraint 100 TMS, 2500 m³ 100 TMS, 3000 m³ 56 STEP en épandage PRETRAITEMENT Secteur favorable TMS, m³ 9 STEP en export maîtrisé 400 T MS m 3 Unités de compostage privées 55 STEP en épandage distant T MS, m³ Incinération 250 T MS, m³ Machefer Fumées

129 Scénario 2 : valorisation agricole de proximité dominante avec stockage mutualisé Les stations d épuration doivent être dotées d une capacité de stockage de leurs boues afin d être en mesure d attendre la période favorable pour les épandages (entre 6 et 10 mois selon les conditions climatiques et les pratiques culturales). Les réhabilitations complétes des stations envisagées d ici 2026 vont contribuer à les doter d une capacité de stockage adaptée à leur gisement rendant ainsi l ensemble des stations conformes en matiére de stockage, à l exception des 9 stations vues précedemment, et qui ne disposent d aucune capacité de stockage et exportent leur gisement hors du département. Pour éviter ces exports de boues hors département, le scénario 2 prévoit un site mutualisé et dédié de stockage avec un plan d épandage local afin d assurer la valorisation agricole de ce gisement à l intérieur du département. Le gisement concerné par ces 9 stations est de 400 TMS (4 000 m 3 ). Les 4 stations devant se réhabiliter avec une filière de déshydratation fixe et devant réaliser un épandage distant pourraient également mutualiser leur stockage sur cet équipement. Le gisement concerné est de 350 TMS par an. Enfin, cet équipement pourrait accueillir les 4 gisements issus des déshydratations mobiles pour 40 TMS soit m 3 /an. Il pourrait également servir à d autres stations qui souhaiteraient délester leur filière boues. Le gisement à stocker serait ainsi de 400 TMS au minimum à près de 800 TMS /an. La mise en place d un seul site de regroupement des boues, entre Lons et Dole, est envisagée pour les raisons suivantes : - Les stations ne disposant pas des capacités de stockage et produisant l essentiel des boues destinées à être stockée se situent dans un rayon de seulement 30 km entre Lons et Dole. L épandage sera ainsi local pour 6 stations (250 TMS) alors que 3 stations (100 TMS) réaliseront un épandage distant. - Cette zone correspond à un secteur propice aux épandages. - Un seul site permet de réduire les contraintes d acceptabilité sociale et de faire des économies d échelle. - Au niveau réglementaire, le site, quel que soit sa taille, sera soumis à la procédure d autorisation. - Le site d implantation devra faire l objet d une concertation avec la profession agricole et les populations concernées. LES BOUES D EPURATION Page 128

130 SCENARIO 2 : VALORISATION AGRICOLE DOMINANTE AVEC STOCKAGE MUTUALISE ario 1 : OXIMITEdominante 241 gisements de boues FILIERE ALTERNATIVE 15 boues inaptes à l épandage, 226 boues aptes à l épandage Mat. vidange ANC 550 T MS, m³ Boues biologiques liquides 55 boues primaires 60 T MS, m³ Boues déshydratées Dépotage Via déshydratation si nécessaire 51 STEP en épandage local 22 STEP 29 STEP secteur favorable secteur contraint 100 TMS, 2500 m³ 100 TMS, 3000 m³ 56 STEP en épandage local Secteur favorable T MS m³ 9 à 17 STEP en stockage mutualisé 400 à 800 T de MS à m 3 épandage local mutualisé Fumées Incinération 250 T MS, m³ 47 à 55 STEP en épandage distant 900 à T MS à m 3 Machefer

131 Scénario 3 : valorisation agricole avec co-compostage des boues Cette option prévoit la réalisation d une plateforme de co-compostage des boues avec des structurants (déchets verts, déchets du bois, palette broyée..). Elle est susceptible d accueillir l ensemble des gisements de boues déshydratées. Pour les mêmes raisons que le stockage, une unique plateforme sera étudiée et implantée sur le secteur Dole Lons. LES BOUES D EPURATION Page 130

132 SCENARIO 3 : VALORISATION AGRICOLE DOMINANTE AVEC CO-COMPOSTAGE DES BOUES 241 gisements de boues SCENARIO 2 : VALORISATION AGRICOLE AVEC COMPOSTAGE FILIERE ALTERNATIVE 15 boues inaptes à l épandage, 226 boues aptes à l épandage 55 boues primaires 60 T MS, m³ Mat. vidange ANC 550 T MS, m³ Boues biologiques liquides Boues déshydratées Dépotage Via déshydratation si nécessaire 51 STEP en épandage local 22 STEP 29 STEP secteur favorable secteur contraint 100 TMS, 2500 m³ 100 TMS, 3000 m³ 56 STEP en épandage local Secteur favorable T MS m³ Structurant Niveau 2 : compostage sur plate-forme mutualisé Plate-forme de compostage 64 STEP, T MS, m 3 Incinération 250 T MS, m³

133 Scénario 4 : valorisation agricole avec séchage sous serre des boues Cette option est identique au précédent en mettant en œuvre une unité de séchage sous serre des boues à la place du co-compostage. Elle est susceptible d accueillir l ensemble des gisements de boues déshydratées, à l exception de ceux issus des filtres plantés de roseaux et des boues de lagune qui seront épandues localement ou à distance. LES BOUES D EPURATION Page 132

134 SCENARIO 4 : VALORISATION AGRICOLE DOMINANTE AVEC SECHAGE DES BOUES SOUS SERRE 241 gisements de boues FILIERE ALTERNATIVE 15 boues inaptes à l épandage, 226 boues aptes à l épandage 55 boues primaires 60 T MS, m³ Mat. vidange ANC 550 T MS, m³ Boues biologiques liquides Boues déshydratées Boues Filtres plantés roseaux Via déshydratation si nécessaire 51 STEP en épandage local 22 STEP 29 STEP secteur favorable secteur contraint 17 STEP en épandage local Secteur favorable 39 STEP épandage local 200 T MS, m TMS, 2500 m³ 100 TMS, 3000 m³ T MS m³ Fumée Niveau 2 : Aire de séchage sous serre Aire de séchage sous serre 24 STEP, T MS, m³ Incinération 250 T MS, m³ Epandage local mutualisé Secteur favorable 38 STEP, épandage distant 200 T MS, m³ Machefer

135 Scénario 5 : l incinération des boues Ce scénario implique les boues déshydratées et recourt aux mêmes conditions préalables de traitement et de transport des boues que les 4 précédents scénarios. Les gisements de boues liquides de grand volume restent en épandage local, notamment sur la zone AOP. Le gisement concerné serait de à TMS /an (avec étude des deux mêmes variantes que pour les scénarios 2,3 et 4). L incinération des boues d épuration ne peut s envisager que sur le four de la cimenterie de Rochefort qui dispose de la capacité nécessaire pour accepter jusqu à T MS/an. LES BOUES D EPURATION Page 134

136 SCENARIO 5 : VALORISATION ENERGETIQUE DOMINANTE AVEC INCINERATION DES BOUES 241 gisements de boues 55 boues primaires 60 T MS, m³ Mat. vidange ANC 550 T MS, m³ Dépotage Boues biologiques liquides Boues déshydratées 51 STEP en épandage local 22 STEP 29 STEP secteur favorable secteur contraint 100 TMS, 2500 m³ 100 TMS, 3000 m³ 60 STEP en épandage local Secteur favorable T MS m³ dont 9 stations sans stockage FUMEES Niveau 2 : incinération Incinération : cimenterie Rochefort / Nenon 75 STEP, T MS, m³ CIMENT

137 IV- ANALYSE MULTI-CRITERES DES SCENARIOS 1. METHODOLOGIE D ANALYSE MULTICRITERES L étude comparative des scenarios porte sur différentes thématiques d analyse, elles-mêmes appréciées via différents critères : 1 Analyse technique et de pérennité des filières : - Contraintes règlementaires, - Contraintes techniques de mise en œuvre, - Contraintes techniques en phase de fonctionnement, - Utilisation du caractère valorisable des boues d épuration, - Limitation de durée de vie de la filière (pérennité de la filière). 2 - Analyse environnementale : La présente analyse de comparaison des scénarios est qualitative sachant que l évaluation environnementale du Plan, réalisée par ailleurs, effectuera une approche quantitative des impacts des scénarios sur l environnement. - Impacts atmosphériques (rejet de substances toxiques, effet de serre ), - Impacts sur les eaux (superficielles et souterraines), - Impacts sur les sols. 3 Analyse transport : - Kilométrage parcouru pour valoriser les déchets, - Exportation des déchets hors du département. 4 Analyse sociétale : - Incidence foncière, - Acceptabilité de la population, - Acceptabilité du monde agricole, - Création d emploi. 5 Analyse économique : - Coûts d investissement, - Coûts de fonctionnement. Un classement est proposé pour chacun des critères analysés. Ce classement, malgré son caractère délicat et critiquable par rapport aux multiples choix à effectuer, permet néanmoins de comparer et hiérarchiser les scenarios les uns par rapport aux autres. Une synthèse sur six critères principaux permet enfin d achever la comparaison et de fournir les éléments de décision d une politique de valorisation des boues du département du Jura. LES BOUES D EPURATION Page 136

138 1.1 Analyse technique Contraintes réglementaires Ce critère porte sur le nombre de procédure et leur complexité dans la mise en œuvre et le fonctionnement des filières de valorisation des boues d épuration. Les procédures seront de plus en plus complexes s il s agit de : - L élimination en cimenterie (cadre réglementaire simple) ; - Plans d épandage soumis à déclaration pour la valorisation des boues brutes ; - Plans d épandage soumis à autorisation, nécessitant une enquête publique, pour la valorisation des boues brutes ; - Dossiers Installation Classée pour la Protection de l Environnement (ICPE) ou Dossiers loi sur l Eau avec plan d épandage et demande d autorisation de mélange de boues. Le tableau suivant présente une hiérarchisation des contraintes règlementaires induites : Descriptif Classement Filière peu encadrée au niveau réglementaire 1 Filière encadrée par des procédures simples 2 Filière encadrée par des procédures contraignantes 3 Filière très encadrée (plus de 3 procédures complexes) 4 Contraintes techniques de mise en œuvre Ce critère porte sur la complexité technique de mise en œuvre de chaque filière de valorisation qui varie selon la mise en œuvre d ouvrages spécifiques, tels qu un ouvrage de stockage mutualisé ou des traitements par co-compostage ou séchage des boues. Le tableau suivant présente une hiérarchisation des contraintes techniques de mise en œuvre : Descriptif Classement Contrainte technique de mise en œuvre nulle 1 Contrainte technique de mise en œuvre faible 2 Contrainte technique de mise en œuvre moyenne 3 Contrainte technique de mise en œuvre forte 4 Contraintes techniques en phase de fonctionnement Ce critère porte sur la technicité requise en phase de fonctionnement pour chaque filière de valorisation des boues d épuration. En effet, la technicité requise pour la réalisation de prestations d épandage est beaucoup plus faible que pour la gestion d une unité de co-compostage où la main d œuvre doit être hautement qualifiée. Le tableau suivant présente une hiérarchisation des contraintes pendant la phase de fonctionnement : Descriptif Classement Filière peu complexe ne faisant pas appel à des compétences particulières 1 Filière peu complexe faisant appel à un minimum de compétences 2 Filière moyennement complexe faisant appel à certaines compétences 3 Filière complexe faisant appel à des compétences qualifiées 4 Filière très complexe faisant appel à des compétences hautement qualifiées 5 LES BOUES D EPURATION Page 137

139 Utilisation du caractère valorisable des déchets issus de l assainissement Ce critère porte sur le type de valorisation des boues d épuration, tel que : - sa valorisation agronomique en tant qu engrais ; - sa valorisation agronomique en tant qu amendement ; - sa valorisation énergétique/matière et agronomique (engrais ou amendement). Le tableau suivant présente une hiérarchisation de la valorisation des boues d épuration : Descriptif Classement Valorisation énergétique et agronomique des déchets issus de l épuration 1 Valorisation agronomique en tant qu amendement (compost) ou valorisation 3 énergétique seule Valorisation agronomique en tant qu engrais (boues brutes) 5 Pas d utilisation de la valeur agronomique ou énergétique des déchets issus de l épuration 7 Limitation de la durée de vie de la filière Ce critère porte sur la pérennité de la filière de traitement des boues d épuration. La mise à disposition d une boue séchée offrant à la fois une valorisation agricole et une alternative en valorisation énergétique présente beaucoup plus de garanties qu une boue brute pour laquelle l épandage est susceptible de subir un changement de réglementation à l échéance du Plan. Ce critère introduit également l adaptation du type de boue utilisé avec les pratiques culturales et le débouché des productions agricoles. Le tableau suivant présente une hiérarchisation de la pérennité des filières : Descriptif Classement Filière pérenne autorisant valorisation agricole et énergétique 1 Filière agricole stable dominante / plusieurs possibilités de valorisation énergétique 3 Filière agricole fragile avec boues liquides Analyse environnementale Impacts atmosphériques (effet de serre, rejet de substances toxiques) Ce critère porte sur l incidence sur la qualité de l air qui concerne à la fois : - le gaz à effet de serre (principalement le méthane et le dioxyde de carbone) qui sont supposés provoquer un réchauffement de la planète et une élévation corrélative du niveau des océans ; - la dispersion de substances toxiques dans l air, comme les éléments traces métalliques et les substances organiques volatiles, ainsi que la formation d oxydants photochimiques provoquée par les réactions chimiques. L impact des filières de traitement sur l atmosphère est plus ou moins élevé selon si : - celles-ci rejettent des substances gazeuses sans valorisation énergétique ; - celles-ci consomment de l énergie fossile (nécessaire au fonctionnement du site ) ; LES BOUES D EPURATION Page 138

140 - celles-ci impliquent un transport de quantités importantes de déchets et/ou de produits sur de longues distances. Le tableau suivant présente une hiérarchisation de l impact sur l air : Descriptif Classement Impact faible (filière locale et autosuffisante) 1 Impact moyen (filière dépendante au transport et rejetant des substances gazeuses) 2 Impact fort (filière énergivore tant sur le plan du transport que pour son propre fonctionnement et/ou rejetant des substances gazeuses) 3 Impacts sur les eaux souterraines et superficielles Ce critère d analyse porte sur l incidence des toxiques produits par chacune des filières de traitement sur les écosystèmes aquatiques. Cet impact est principalement lié aux rejets directs dans les ressources en eau de polluants perturbants le développement et la croissance de la vie animale et végétale. De manière générale, les filières étant conformes à la réglementation ont un faible impact sur la qualité de l eau. Toutefois les phénomènes ponctuels de lessivage peuvent entrainer des éléments fertilisants ou polluants vers les milieux aquatiques. Descriptif Classement Impact nul sur les eaux 1 Impact faible sur les eaux risques ponctuels de lessivage 2 Impact sur les sols Ce critère porte sur l incidence des toxiques produits par chacune des filières de traitement sur l écosystème terrestre et l utilisation des ressources naturelles. Cet impact est lié à la fois : - aux émissions directes de polluants sur les sols ; - aux émissions indirectes de polluants suite aux retombées atmosphériques provoquant l acidification des sols et la concentration d éléments traces métalliques (plomb issu des gaz d échappement) ; - aux utilisations de ressources naturelles. Le tableau suivant présente une hiérarchisation des incidences sur les sols : Descriptif Classement Impact faible 1 Impact modéré 2 Impact fort Analyse transport Kilométrage parcouru pour la valorisation des déchets Le nombre de kilomètres à parcourir pour valoriser les boues est variable en fonction de la proximité des lieux de production, de traitement et de valorisation. Pour chaque scénario, le kilométrage à parcourir jusqu au lieu de traitement- valorisation a été estimé selon le barème présenté dans le tableau ci-après : LES BOUES D EPURATION Page 139

141 Descriptif Classement De 0 à 20 km, il s agit de proximité immédiate pour du traitement de déchets 1 (épandage local) De 20 à 50 km, cette distance reste intéressante mais un peu pénalisante (épandage 2 distant) De 50 à 100 km, l éloignement est une contrainte mais reste acceptable (export 3 maîtrisé) Au-delà de 100 km, il s agit d une solution éloignée, particulièrement pénalisante 4 Ce critère sera pondéré au prorata des quantités concernées par le transport vers le lieu de valorisation. Exemple du référentiel 2026 : sur un total de TMS, TMS (68% du gisement) sont épandus localement, 11% sont en épandage distant et 21% sont exportés ; le calcul est : 1 x 68% + 2 x 11% +3 x 21 % = 1,5. Exportation des déchets hors du département L exportation des boues hors du département du Jura est considéré plus ou moins pénalisante selon les quantités concernées. Il est important de rappeler que les prérogatives du Plan sont de privilégier une valorisation intradépartementale. Cet export est considéré comme acceptable car les sites sont relativement proches : Dijon, Macon, Besançon. Ce critère est estimé selon le barème présenté dans le tableau ci-après : Descriptif Classement La totalité du gisement est valorisé sur le département du Jura (hors filière alternative) 1 Moins de 15% du gisement est exporté hors du département / principe de proximité 2 Entre 15 et 40 % du gisement est exporté hors du département 3 Plus de 40% du gisement est exporté hors du département Analyse sociétale Incidence foncière Ce critère porte sur la consommation d espace foncier induit par la mise en place des filières proposées à travers leurs équipements : ouvrages de stockage, unités de traitement (PFC, unité de séchage). Le tableau suivant présente une hiérarchisation de la consommation foncière induite : Descriptif Classement Filière ne nécessitant pas de surface foncière 1 Filière nécessitant au moins un équipement supplémentaire 2 Filière nécessitant plus d un équipement supplémentaire 3 LES BOUES D EPURATION Page 140

142 Acceptabilité de la population L acceptabilité de la population face à la mise en place de telle ou telle solution est toujours délicate compte tenu des nuisances potentiellement créées (trafic, bruit, odeur). Il s agit ici de prendre en compte l opinion publique d après l image des filières et des nuisances potentielles. La préférence des filières par le grand public peut être hiérarchisée comme indiqué dans le tableau suivant : Descriptif Classement Filière bien acceptée bénéficiant d une bonne image et générant peu de nuisances 1 Filière moyennement acceptée sans avis particulier avec un léger désagrément (bruit) 2 Filière peu acceptée bénéficiant d une mauvaise image et générant des nuisances (trafic, bruit) 3 Filière peu acceptée générant trop de nuisances (trafic, bruit ET odeurs) ou pouvant générer une forte opposition 5 Acceptabilité de la filière par le monde agricole Au vu de l enquête menée auprès des utilisateurs agricoles et de leurs représentants, leurs préférences pour telle ou telle filière de traitement peuvent être hiérarchisées comme indiqué dans le tableau suivant : Descriptif Classement Filière ayant un fort intérêt agronomique (apport de matières organiques) 1 Filière ayant un intérêt agronomique (apports d engrais) 3 Filière n ayant aucun intérêt agronomique 5 Création d emploi La mise en place de filières de traitement des boues d épuration est une source de création d emploi. Un audit économique réalisé par l Agence de l eau a permis d élaborer des ratios sur le nombre d emploi nécessaire à chacune des filières d élimination et de valorisation. Ces données sont calculées en considérant le traitement des déchets issus de l épuration de la station d épuration jusqu à leur élimination finale. Ces ratios sont exprimés en fonction de la filière d élimination ou de valorisation et de la quantité de boues conditionnées (en millier de tonnes de matière sèche) : Descriptif Classement Filière compostage ou séchage = 4 emplois / 1000 TMS 1 Filière épandage des boues brutes = 0,6 emploi / 1000 TMS 2 Filière énergétique sur site déjà existant = 0,4 emploi / 1000 TMS Analyse économique Le détail de l analyse économique est présenté par scénarios. Les coûts développés dans chacun des scénarios ne doivent pas être interprétés comme des coûts absolus. Ils visent uniquement à comparer et hiérarchiser les différents scenarios sur le plan économique. En effet, de nombreux facteurs sont incertains à ce stade et peuvent induire des variations importantes des coûts d investissement ou de fonctionnement. LES BOUES D EPURATION Page 141

143 Coûts d investissement - Les investissements prennent en compte : Les études préalables (dossier loi sur l eau ou ICPE, dossier de mélange de boues, plan d épandage) ; Le génie civil ; Les équipements. - Les investissements n intègrent pas l acquisition de terrain qui peut fortement varier en fonction du plan d urbanisme de la commune. - Les investissements en termes de traitement des boues ne sont pas intégrés car ils sont communs à tous les scénarios et seront, pour la plupart, réalisés dans le cadre du renouvellement de stations. - Le montant des investissements est donné hors subventions. Le tableau suivant présente une hiérarchisation des coûts d investissement en par T de MS : Descriptif Classement Absence d investissement 0 Investissement < / TMS 1 Investissement compris entre et / TMS 2 Investissement compris entre et / TMS 3 Investissement supérieur à / TMS 4 Coûts de fonctionnement Le coût de la valorisation agricole locale des boues comprend : la reprise, le transport (dans un rayon de 20 km maximum), l épandage et l enfouissement le cas échéant. A cela, il doit être rajouté le bilan agronomique et l amortissement du plan d épandage. Au total, le coût est évalué à 25 HT/TMB. Le coût de la valorisation agricole distante des boues comprend : la reprise, le transport (dans un rayon de 20 à 50 km maximum), l épandage et l enfouissement le cas échéant. A cela, il doit être rajouté le bilan agronomique et l amortissement du plan d épandage. Au total, le coût est évalué à 30 HT/TMB. Le coût du traitement par compostage externalisé nous a été avancé par les sociétés spécialisées (Leledy compost et Biodèpe) de l ordre de 45 euros HT/TMB, analyses de boues comprises. A cela, il convient de rajouter le transport sur une distance de 50 à 100 km, soit un total évalué à 65 HT/TMB. Le cout de l incinération sur les fours existants est de 80 à 120 HT/TMB auquel il convient de rajouter le transport sur une distance de 50 à 100 km (pris à 20 HT/TMB), soit un total évalué à 120 HT/TMB. Pour les équipements de stockage traitement mutualisés envisagés par les scénarios, les coûts de fonctionnement comprennent : - les coûts de transport des boues depuis la station jusqu aux équipements : o 10 / TMB pour le transport local (inférieur à 20 Km) o 15 / TMB pour le transport distant (de 20 à 50 Km) o 20 / TMB pour l export (supérieur à 50 Km) LES BOUES D EPURATION Page 142

144 - les coûts d amortissement et d exploitation des équipements : Les amortissements sont calculés en annuités sur la base d un taux d intérêt à 6% pour une durée de 15 ans en génie civil, de 10 ans pour les études et de 8 ans pour le matériel. Soit des indices annuels respectifs de 0,103, de 0,1359 et de 0,161. Les coûts sont les suivants (voir annexe 2) : Scénario 2 : dépotage, reprise au stockage, épandage local et enfouissement : 45 à 57 / TMB, Scénario 3 : compostage, pré-mélange, retournement, criblage, gestion des outils de désodorisation, épandage, main d œuvre, consommables : 87 à 90 / TMB, Scénario 4 : séchage, scarification, gestion des outils de désodorisation, épandage, main d œuvre, consommables : 48 à 34 / TMB, Scénario 5 : valorisation énergétique et matière en cimenterie : incinération : 120 HT/TMB. Le tableau suivant présente une hiérarchisation du coût de fonctionnement : Descriptif Classement Coût de fonctionnement faible (< 50 /TMB) 1 Coût de fonctionnement modéré (50 < x < 80 /TMB) 3 Coût de fonctionnement élevé (80 < x < 120 /TMB) 5 Coût de fonctionnement très élevé (> 120 /TMB) 7 LES BOUES D EPURATION Page 143

145 2. COMPARAISONS DES SCENARIOS Pour des questions de lisibilité, seule la synthèse des comparaisons est présentée ici. L analyse des scénarios selon chaque critère est détaillée en annexe 2. Un tableau rassemble les avantages et inconvénients principaux en regard des 5 analyses. Une note globale (moyenne des notes de l ensemble des critères) est attribuée à chaque scénario et permet leur comparaison. Une note élevée signifie une forte contrainte. Les graphes en radar fournissent une «image» du scénario et indiquent la note attribuée à chacun des critères des 5 analyses. En terme financiers, le coût de fonctionnement de chacun des modes de valorisation a été évalué et notamment celui résultant des équipements de mutualisation proposés. Toutefois, chaque scénario met en œuvre plusieurs modes de valorisation sur des gisements différents. Dès lors, il a été choisi d indiquer comme critère essentiel de comparaison le coût de fonctionnement moyen départemental de la valorisation des boues, établi au prorata des gisements concernés par chacun de ces modes. Les coûts extrêmes sont également indiqués. LES BOUES D EPURATION Page 144

146 Scénario «référentiel 2026» Analyse technique Analyse environnementale Analyse transport Analyse sociétale Analyse économique Avantages Peu de contraintes réglementaires Simplicité de mise en œuvre et de fonctionnement Valorisation agricole des boues Impact limité Valorisation locale de la majorité du gisement Filière peu consommatrice d espace foncier Savoir-faire local Aucun investissement à faire Coût de fonctionnement correct Inconvénients Boues liquides en zones contraintes et capacités de stockage insuffisantes = pérennité de la filière agricole fragilisée Consommation d'énergie fossile Augmentation prévisible de l export des boues vers les départements limitrophes Filière ne bénéficiant pas d une bonne image du grand public Risques de nuisances olfactives Peu d'emplois crées Dépendance envers des prestataires privés NOTE : 35,5 Coût moyen départemental de la valorisation des boues : 37 / TMB (varie de 25 à 65 / TMB) LES BOUES D EPURATION Page 145

147 Scénario 1 : Valorisation agricole de proximité dominante avec maintien d un export maîtrisé Analyse technique Analyse environnementale Analyse transport Analyse sociétale Analyse économique Avantages Peu de contraintes réglementaires Simplicité de mise en œuvre et de fonctionnement Valorisation agricole des boues adaptées aux pratiques culturales Impact limité Maintien des épandages locaux Filière peu consommatrice d espace foncier Savoir-faire local Aucun investissement à faire Coût de fonctionnement correct Inconvénients Pérennité de la filière agricole mais sans alternative Consommation d'énergie fossile Export des boues maîtrisé Kilométrage parcouru vers les zones favorables légèrement pénalisant Filière ne bénéficiant pas d une bonne image du grand public Risques de nuisances olfactives Peu d'emplois crées Dépendance envers des prestataires privés NOTE : 32,5 Coût moyen départemental de la valorisation des boues : 35 / TMB (varie de 25 à 65 / TMB) LES BOUES D EPURATION Page 146

148 Analyse technique Avantages Simplicité de mise en œuvre et de fonctionnement Valorisation agronomique des déchets. Inconvénients Plan d'épandage soumis à autorisation avec dossier de mélange de boues Pérennité de la filière agricole mais sans alternative Analyse environnementale Impact limité Consommation d'énergie fossile Analyse transport La majorité du gisement est valorisé localement Kilométrage parcouru vers l'unité de stockage légèrement pénalisant Analyse sociétale Scénario 2 : Valorisation agricole de proximité dominante et stockage mutualisé Filière intéressante pour les agriculteurs Savoir-faire local Risques de nuisances olfactives et réticences du grand public Peu d'emplois crées Analyse économique Coût de fonctionnement correct Investissement à faire dans un ouvrage de stockage mutualisé Niveau 1 NOTE : 35,4 Coût moyen départemental de la valorisation des boues : 34 / TMB (varie de 25 à 65 / TMB) Niveau 2 NOTE : 38,4 Coût moyen départemental de la valorisation des boues : 38 / TMB (varie de 25 à 72 / TMB)

149 Scénario 3 : Valorisation agricole de proximité dominante avec co- compostage des boues Avantages Inconvénients Analyse technique Valorisation agronomique d'un déchet à haute valeur ajoutée. Mise en œuvre d'un plan d'épandage et d'un dossier d'autorisation Unité faisant appel à des compétences qualifiées Pérennité de la filière agricole mais sans alternative Déchet stabilisé et hygiénisé Consommation d'énergie fossile Analyse environnementale Mobilité des ETM réduite Filière générant du gaz carbonique Analyse transport La majorité du gisement valorisé localement Transport vers l'unité de compostage pénalisant Analyse sociétale Faible risque d odeur lors des épandages (boues compostées). Filière à fort potentiel d emplois. Filière plébiscité par les agriculteurs Surface foncière nécessaire importante Réticences du grand public à l implantation de ce type d installation (phénomène NIMBY) Analyse économique - Coûts d'investissement et de fonctionnement élevés Niveau 1 NOTE : 39,4 Coût moyen départemental : 52 / TMB (varie de 25 à 102 / TMB) Niveau 2 NOTE : 42 Coût moyen départemental : 95 / TMB (varie de 25 à 105 / TMB)

150 Scénario 4 : Valorisation agricole avec séchage sous serre des boues Analyse technique Avantages Valorisation agronomique des déchets Filière alternative possible en valorisation énergétique Plan d'épandage seulement en déclaration Inconvénients Mise en œuvre complexe ICPE soumise à autorisation Fonctionnement requérant des compétences particulières Analyse environnementale Utilisation d'énergie renouvelable Fonctionnement nécessitant une certaine consommation en énergie Analyse transport La majorité du gisement valorisé localement Transport vers une unité de séchage centralisée pénalisant Analyse sociétale Faible risque d odeur lors des épandages Filière attrayante vis à vis des agriculteurs Filière à fort potentiel d emplois et solution innovante Surface foncière nécessaire importante Filière bénéficiant d une image neutre auprès du grand public. Analyse économique Filière d'épandage peu coûteuse en fonctionnement Investissement à faire dans une unité de séchage mutualisé Niveau 1 NOTE : 32,4 Coût moyen départemental : 41 / TMB (varie de 25 à 65 / TMB) Niveau 2 NOTE : 33 Coût moyen départemental : 49 / TMB (varie de 25 à 65 / TMB)

151 Analyse technique Avantages Aucune contrainte réglementaire (site existant) Valorisation énergétique et matière des déchets Inconvénients Pérennité de la filière incertaine Dépendance d'une société de prestation Analyse environnementale Peu d'impact vis-à-vis de l'installation Impact atmosphérique conséquent dû à l'acheminement des boues vers le site Analyse transport - Kilométrage parcouru pénalisant pour acheminement vers l'unité de stockage Analyse sociétale Scénario 5 : Incinération en cimenterie Site du patrimoine culturel et bonne image vis-à-vis du public Participe au maintien de l'emploi et de l'économie locale Très peu d'emplois créés Pas de retour au sol Analyse économique Aucun investissement à prévoir Coûts de fonctionnement très élevés Niveau 1 Niveau 2 NOTE : 39.7 Coût moyen départemental : 56 / TMB (varie de 25 à 135 / TMB) NOTE : 42.9 Coût moyen départemental : 120 / TMB (varie de 25 à 135 / TMB)

152 Comparaison des quatre scénario de valorisation agricole dominante des boues Conditions préalables de traitement des boues Impact zone AOP Intérêt agronomique Protection environnementale Gisement potentiel concerné TMS /an Particularités / boues concernées Particularités du procédé Equipement mutualisé nécessaire SCENARIO 1 export maîtrisé SCENARIO 2 stockage SCENARIO 3 compostage SCENARIO 4 séchage Réduction des volumes sur site de 14 stations pour transport en épandage distant / Déshydratation mobile des boues de 4 stations Transfert de l épandage de TMS (25% du gisement) en zone de culture Epandage local minimum en zone AOP de m 3 /an (29 lagunes) Engrais organique minéralisation Amendement organique Minéralisation lente Engrais organique minéralisation / export 400 à à à Maintien d un export maîtrisé L export se réalise sur une unité de cocompostage Tout type de boues biologiques (Réserve sur les filtres plantés) Stockage de boues suffisant Stockage mutualisé pour 9 stations minimum / 1 site de stockage fermé et désodorisé Boues déshydratées et filtres plantés Déchets bois en quantité suffisante Perspectives éventuelles de compost normé 1 unité de cocompostage, fermée et désodorisée Boues déshydratées hors filtres plantés Volume réduit Bon pouvoir calorifique 1 unité de séchage, fermée et désodorisée Lieu d implantation / Secteur Lons - Dole Secteur Lons - Dole Secteur Lons - Dole / niveau 1 niveau 2 niveau 1 niveau 2 niveau 1 niveau 2 Gisement potentiel à / mutualiser TMS /an Nombre de gisement à transporter / équipement / Procédure A A réglementaire pour l installation de / Autorisation A A A A traitement préfectorale/mélang e de boues Procédure / réglementaire pour le plan d épandage D A A A D A mutualisé A : Autorisation D : Déclaration LES BOUES D EPURATION Page 151

153 1- maintien d un export minimum 2 - stockage mutualisé 3 - co-compostage des boues 4 - séchage sous serre des boues 5 - incinération Comparaison et hiérarchisation des scénarios pour le premier niveau de mutualisation «Référentiel 2026» Faibles contraintes Sc 4 : Valorisation agricole avec séchage sous serre Sc 1 : Valorisation agricole avec export maîtrisé Sc 2 : Valorisation agricole avec stockage mutualisé Fortes contraintes Sc 3 : Valorisation agricole avec co-compostage Sc 5 : Valorisation énergétique et matière en cimenterie LES BOUES D EPURATION Page 152

154 Sc 1 : export maîtrisé Sc 2 : stockage mutualisé Sc 3 : co-compostage des boues Sc 4 : séchage sous serre des boues Sc 5 : incinération Comparaison et hiérarchisation des scénarios pour le niveau de mutualisation élevé Référentiel 2026 Faibles contraintes Sc 1 : Valorisation agricole avec export maîtrisé Sc 4 : Valorisation agricole avec séchage sous serre des boues Sc 2 : Valorisation agricole avec stockage mutualisé Référentiel 2026 Sc 3 : Valorisation agricole avec co-compostage Sc 5 : Valorisation énergétique par incinération Fortes contraintes LES BOUES D EPURATION Page 153

155 Tableau comparatif de synthèse Ce tableau permet une comparaison rapide et visuelle des 6 indicateurs fondamentaux (niveau 1 de mutualisation) : Inconvénients principaux Avantages principaux Caractère valorisable Pérennité Export-Transport Sociétale Technique - Environnemental Scénario «référentiel 2026» Scénario 1 : Maintien d un export maitrisé Scénario 2 : Stockage mutualisé Scénario 3 : Plateforme de cocompostage Scénario 4 : Séchage sous serre Scénario 5 : incinération en cimenterie Economique Coût moyen 39 / TMB

156 3. ANALYSE ET CONCLUSION Aucun scénario étudié ne se détache très largement des autres. Il n y a pas de scénario «idéal». Les scénarios présentent des contraintes plus ou moins fortes dans l un ou l autre des domaines réglementaire, technique, sociétale ou économique et la note globale à tendance à masquer ces différences. L analyse des notes selon les niveaux de mutualisation confirme cependant, quel que soit le scénario étudié, que l addition des contraintes est beaucoup plus forte quand on cherche à impliquer le gisement maximum. Le niveau élevé de mutualisation s avère plus pénalisant que le référentiel 2026 en lien notamment avec des coûts d investissement et de fonctionnement lourds et de la rupture qu il entrainerait de la valorisation agricole locale. Seul le séchage sous serre améliore le référentiel 2026 avec notamment un réel effet d échelle au niveau des coûts d investissement et de fonctionnement. Le groupe de travail puis la Commission consultative du Plan proposent d écarter ce niveau de mutualisation dans le choix du scénario. En revanche, le niveau de mutualisation minimal est confirmé comme étant suffisant pour obtenir par effet d échelle une solution financièrement intéressante, à l exception de la plateforme de co-compostage. La note globale illustre «la qualité» de chaque scénario mais d un point de vue très global qui pourrait masquer des points importants. Dès lors, le tableau précédent cible la comparaison des scénarios sur six critères jugés essentiels dans le cadre de l élaboration du Plan : - Utilisation du caractère valorisable des boues, - Pérennité de la filière, - Transport et export, - Impact sociétaux, - Enjeux techniques et environnementaux, - Enjeux financiers. Le département du Jura est résolument tourné vers la valorisation agronomique de ses boues puisque 95% du gisement est actuellement recyclé en agriculture. La superposition de la situation actuelle à l horizon 2026 (référentiel 2026) met en exergue trois contraintes majeures : - Une fragilisation nette de la valorisation agricole engendrée par le maintien de boues liquides en secteur contraint et l insuffisance voire l absence de capacité de stockage de plusieurs stations ; - L absence d investissement de déshydratation créé une situation peu pérenne sans solution alternative de transport des boues en secteur agricole favorable, sauf à recourir ponctuellement à des prestations de déshydratation mobiles onéreuses ; - Un export de boues hors du département sur un gisement non maîtrisé et qui pourrait devenir significatif suite aux ruptures de plan d épandage que ce scénario pourrait connaitre. Le scénario 1 maintien un recyclage local des boues en conservant le savoir-faire des entreprises de travaux agricoles. C est une solution simple et rustique utilisant le caractère valorisable des boues en tant qu engrais. LES BOUES D EPURATION Page 155

157 Ce scénario apporte une plus grande pérennité sur la valorisation agricole en prévoyant l épandage distant des boues produites sur le secteur contraint du Haut Jura, adaptant ainsi la valeur agronomique des boues aux pratiques culturales. Cette zone AOP se voit soulagée de l épandage de près de TMS (55 stations). L exportation des boues hors du département du Jura est maîtrisée en termes de gisement (moins de 10% du gisement) et de distance (< 100 km). Quatre prestataires proposent plusieurs sites à proximité : - LELEDY compost : Chalon/Saône et Branges, - BIODEPE : Dijon Nord et Sud, - Agricompost : Vesoul, - Lyonnaise des eaux : Pontailler/Saône. Enfin, l intérêt principal du scénario 1 est de ne pas nécessiter d investissement lourd. Le transport des boues en secteur favorable est le principal surcoût qui reste acceptable avec un prix moyen de valorisation des boues de 35 / TMB. Le scénario 2 complété le scénario 1 par la mise en place d une capacité de stockage qui permet de rétablir un épandage sur le sol jurassien. Du point de vue environnemental, l impact est limité compte tenu de la rusticité de l installation. Ce projet de stockage mutualisé entre 9 collectivités apparait viable d un point de vue économique avec un coût de 60 / TMB, inférieur au coût actuel d export des boues. En revanche, ces 2 scénarios n offrent pas de solutions alternatives notamment en valorisation énergétique en cas de blocage de la filière agricole. L opportunité de traiter les boues par co-compostage (scénario 3) n est pas confirmée même si elle permet la transformation d un déchet en produit à haute valeur ajoutée. Compte tenu des objectifs réglementaires et de la complexité technique des plateformes de compostage, les coûts d investissement sont importants. Or, le gisement jurassien (y compris en niveau élevé de mutualisation) n est pas suffisant pour atteindre un seuil de rentabilité satisfaisant. Les coûts de traitement pour les collectivités concernées se situent dans la fourchette haute des scénarios étudiés et augmentent le prix moyen départemental entre 48 et 83 / TMB. En outre, la mise en place d une unité de co-compostage ne fait pas l unanimité. L opposition de la population riveraine est souvent forte et les levées de bouclier fréquentes. LES BOUES D EPURATION Page 156

158 Le scénario 4 se présente comme une bonne solution car il offre un gage de pérennité fort à l échelle du Plan (valorisation agronomique et énergétique des boues séchées). Hormis certaines contraintes d exploitation (manipulation de boues d origine et de plasticité différente, planché chauffant et pompe à chaleur, outil de désodorisation ) qu il ne faut pas sous-estimer, cette filière est particulièrement intéressante à plus d un titre : - réduction importante du volume de boues répondant ainsi au principe essentiel de la directive CEE, - réduction significative des nuisances olfactives, - procédé innovant utilisant, en partie, le rayonnement solaire comme source d énergie et appréciée du grand public, - source d emploi de personnel qualifiée et contribution au dynamisme de l économie locale en faisant appel à différents prestataires (agricoles et non agricoles), - impact environnemental limité en terme de transport compte tenu de la réduction des volumes et d une valorisation locale (pas d export). Si l investissement à concéder est important, il reste acceptable avec un cout de fonctionnement, certes légèrement supérieur à l épandage distant, mais comparable aux offres actuelles de valorisation à haute valeur ajoutée. Il permet aux 24 collectivités concernées d accéder à ces avantages et notamment de pérennité dans le cadre d un cout global de valorisation acceptable. Enfin, la valorisation énergétique des boues confiée à la cimenterie locale (scénario 5) offre l avantage de n engager directement aucun investissement (qui sera réalisé par l entreprise). En contrepartie, son coût de fonctionnement apparait très élevé voire excessif (supérieur à 120 / TMB). En termes de mise en œuvre, ce scénario nécessite que la cimenterie investisse dans une unité de séchage poussée permettant d accepter les gisements de boues directement dans la tuyère. L entreprise HOLCIM se déclare prête à réaliser cet investissement sous réserve de l assurance de disposer effectivement de gisement conséquent (au minimum du niveau 1) lui permettant de rentabiliser ses investissements. Une contractualisation voire un partenariat public-privé serait nécessaire. Cependant, la dépendance envers un acteur unique représente un risque vis-à-vis de la pérennité de cette filière et ce d autant plus qu elle présente une rupture radicale avec la situation actuelle de valorisation agricole dominante. D un point de vue environnemental, ce scénario entraine une consommation d énergies fossiles pour le transport, la déshydratation des boues et le fonctionnement du four en partie compensée par le pouvoir calorifique que représente les boues séchées. LES BOUES D EPURATION Page 157

159 CONCLUSION GENERALE Les boues d épuration sont des déchets dont les productions sont amenées à augmenter en lien avec les objectifs nationaux et européens d amélioration de l épuration des eaux usées domestiques dont elles sont issues. En l absence de moyens de prévention, les objectifs du Plan en termes d identification de modes pertinents de valorisation sont d autant plus importants. La comparaison multi-critéres de scénarios réalistes et adaptés au contexte Jurassien a permis à la Commission Consultative (dans sa réunion du 04 juin 2013) de retenir les principes fondateurs de la valorisation des boues d épuration dans le département du Jura. Ces principes sont ceux du scénario 1 et, pour partie, des scénarios 2 et 4, qui permettent la valorisation des boues dans des critères économiques, techniques, environnementaux et sociétaux acceptables. Ces principes sont les suivants : - maintenir des filières locales d épandage des boues effectuées en zone agricole favorable, Ce principe écarte la réalisation d ouvrages à une échelle de mutualisation élevée sans exclure la possibilité de mutualisation restreinte à certaines collectivités, notamment celles devant transporter leurs boues. - privilégier des épandages distants des boues produites en zone agricole contrainte (avec réduction des volumes de boues avant transport), - maintenir l export de boues hors département tant qu il est maitrisé et réservé aux stations récentes qui ne disposent pas de capacités de stockage. - Ces principes de base sont accompagnés par deux options mises en avant dans les scénarios 2 et 4 : Option 1 : la possibilité, a minima pour les stations qui de disposent pas de capacités de stockage, de créer un ouvrage de stockage mutualisé pour supprimer les exports de boues au profit d une valorisation agricole locale ; Option 2 : la possibilité, a minima pour les stations situées en zone contrainte et susceptible à terme de devoir réaliser un épandage distant, de créer une unité de séchage sous serre. Le séchage sous serre est considéré comme la meilleure évolution à envisager à long terme en termes de conditionnement des boues. Il renforce la réduction des volumes de boues, améliore leur utilisation en agriculture et autorise une éventuelle utilisation des boues séchées en incinération. Les autres scénarios, présentant trop d incertitudes sur leur réalisation, leur pérennité et/ou des coûts excessifs, ne sont pas retenus dans le Plan. - L aire de co-compostage des boues se révèle d un cout excessif en lien avec un gisement insuffisant sur le département du Jura face à la technologie nécessaire. Ces éléments justifient l utilisation des offres actuelles des plateformes de compostage qui, si elles se situent hors du département, en sont relativement proches et proposent des prix d accueil attractifs. - L incinération dominante des boues à la cimenterie de Rochefort / Nenon n est pas privilégiée car elle s avère difficile à mettre en œuvre en termes de partenariat et se révèle, en tout état de cause, d un cout excessif pour les collectivités. LES BOUES D EPURATION Page 158

160 ANNEXES Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 159

161 Annexe 1 - ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS LES REFUS DE DEGRILLAGE Il est rappelé que la mise en œuvre d équipement de dégrillage plus efficace est envisageable avant la réhabilitation complète de la station car ce sont des ouvrages indépendants et relativement compacts. Les estimations financières ont été élaborées en collaboration avec des fournisseurs spécialisés en équipements de stations d épuration (Sté E.M.O), ainsi qu avec les données fournies par le Conseil Général du Jura et par le biais de différentes études réalisées sur la problèmatique. Afin d obtenir un coût représentatif par rapport à la charge brute traitée, des tranches ont été définies en fonction du dimensionnement en équivalents habitants des stations d épuration concernées par les perspectives de réhabilitation décrites dans le rapport (chapitre 1.3). Les coûts présentés sont des enveloppes globales et varient selon la gamme de l équipement. Les coûts sont donnés en euros et hors taxes. Par ailleurs, il est nécessaire de prendre en compte les coûts inhérents à la mise en place de tels dispositifs qui seront propres à la station d épuration concernée à savoir : la pose de l équipement hors coût du génie civil (ex : journée technicien E.M.O = 1000 euros environ), le prix éventuel du foncier (achat de terrain supplémentaire jouxtant la STEP). Les investissements annoncés sont proposés pour des systèmes «classiques» hors gamme supérieure. Les coûts d exploitation intégrent la main d oeuvre et la dépense énergétique liée au process. Ces données sont issues d un rapport de l Agence de l Eau Rhin Meuse sur les procédés épuratoires des petites collectivités. Dégrillage moyen Tableau 34 : Coûts de mise en place d'un dégrillage manuel/ Source : Agence de l Eau RM < 500 EH Coût de l équipement ( HT) à Coût du génie civil ( HT) à Coût d exploitation annuel*( HT) 300 Total HT (hors coût d exploitation) à Total retenu ( HT) *Intervention 3 fois par semaine de 0,25 h pour un coût horaire de 18 euros Dégrillage automatique Tableau 35 : Coûts de mise en place d'un dégrillage automatique/ Source: Agence de l'eau RM et Département du Jura < 500 EH 500 à EH Coût de l équipement( HT) à à Coût du génie civil ( HT) à à Coût d exploitation annuel*( HT) Total HT (hors coût d exploitation) à à *Intervention une fois par semaine de 0,45 h pour un coût horaire de 18 euros Système de compacteur-égoutteur Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 160

162 Tableau 36 : Coûts de mise en place d'un système de compacteur égoutteur/ Source : CG 06 et 39 >200 EH Coût de l équipement ( HT) Combiné dégrilleur automatique et compacteur égoutteur Tableau 37 : Coûts de mise en place d'un combiné dégrilleur automatique et compacteur égoutteur/ Source : CG 06 et 39 <500 EH >500 EH Coût de l équipement ( HT) LES SABLES Il est rappelé que la mise en œuvre d un dessableur plus efficace (selon les perspectives décrites au chapitre 2.1.2) ne peut se réaliser qu à l occasion de la réhabilitation complète de la station. En effet, ces ouvrages notamment le classificateur sont relativement imposants et nécessitent une organisation spatiale et hydraulique adaptée de la station. Les estimations financières ont pu être élaborées, comme précédent, en collabotation avec différents maîtres d oeuvre, avec les données fournies par le Conseil Général du Jura et par le biais de différentes études telles que le rapport de l Agence de l Eau Rhin Meuse réalisé sur les procédés épuratoires des petites collectivités de son bassin Dessableur statique Tableau 38 : Coûts de mise en place d'un dessableur statique/ Sources : Cabinet de Moe BEmea/Naldeo De 500 à EH Coût de l équipement ( HT) / Coût du génie civil ( HT) Coût d exploitation annuel ( HT) Total HT (hors coût d exploitation) Dessableur automatique Le dessableur automatique est un ouvrage tronc-conique munie d une pompe qui assure l extraction régulière et automatisée des sables. Il est associé avec un dégraissage combiné (voir graisses). Tableau 39 : Coûts de mise en place d un dessableur automatique / Sources : Cabinet de Moe BEmea/Naldeo De à EH Coût de l équipement ( HT) Coût du génie civil ( HT) Coût d exploitation annuel ( HT) Total HT (hors coûts d exploitation) Dessableur automatique + classificateur (égouttage mécanisé) Le classificateur est associé à un dessableur automatique. Il va ôter une partie de la matière organique contenue dans le sable et l égoutter. D après une étude réalisée par l IRSTEA, la siccité moyenne que l on peut attendre en sortie d un classificateur à sable est de 58%. Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 161

163 Tableau 40 : Coûts de mise en place d un ensemble dessableurs/classificateur. Source : IRSTEA et CG39 > EH Coût de l équipement ( HT) Coût du génie civil ( HT) Coût d exploitation annuel ( HT)* * 5% de la partie électromécanique Laveur de sable Bien que les coûts d une telle installation soit variable d une STEP à l autre, il était important, dans le cadre de cette étude de donner des indications financières relatives aux projets récents du département et plus particulièrement celui du SIAAL. Tableau 41 : Coûts de mise en place d'un laveur à sable sur la Step de Lons/ Source: Naldeo Rendement = 2 T/h Coût de l équipement ; vis, grappin et trommel ( HT) Coût du génie civil ; fosse de réception et stockage des sables( HT) Coût d exploitation annuel*( HT) Total HT (hors coût d exploitation) LES GRAISSES Comme pour les sables, il est rappelé que la mise en œuvre d un dégraisseur plus efficace ne peut se réaliser qu à l occasion de la réhabilitation complète de la station. En effet, ces ouvrages notamment le dégraisseur automatique et le concentrateur sont relativement imposants et nécessitent une organisation spatiale et hydraulique adaptée de la station. En outre, les traitements automatisés de sables et de graisses sont réunis dans le même ouvrage. Afin d obtenir un coût représentatif par rapport à la charge brute traitée, des tranches ont été définies en fonction du dimensionnement en équivalents habitants des stations d épuration concernées par l arbre de décision fourni précedemment. Les coûts sont donnés en euros et hors taxes. Dégraisseur statique Le dégraisseur statique piège les graisses par simple flottation. Tableau 42 : Coûts de mise en place d'un dégraisseur statique/ Source : Cabinet de Moe BEmea/Naldeo Dégraisseur automatique (aéré et raclé) 500 à EH Coût de l équipement ( HT) Coût du génie civil ( HT) Coût d exploitation annuel ( HT) Total HT (hors coût d exploitation) Le système est aéré c est-à-dire que des fines bulles sont générées par un compresseur afin d assurer la flottation des particules de graisse. La couche de graisse ainsi formée en surface est évacuée par un bras racleur. Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 162

164 Tableau 43 : Coûts de mise en place d un dégraisseur automatique/ Source : Cabinet de Moe BEmea/Naldeo Dégraisseur-dessableur combiné > EH Coût de l équipement ( HT) Coût du génie civil ( HT) Coût d exploitation annuel* ( HT) Total HT (hors coût d exploitation) Cet équipement est recommandé dans le cas où une réhabilitation nécessiterait le renouvellement d un dégraisseur et d un dessableur. Dans l hypothèse où seul le changement du dégraisseur serait à prévoir, il n est pas négligeable d envisager tout de même ce type d équipement combiné dans la mesure où les surcoûts semblent peu conséquents. Tableau 44 : Coûts de mise en place d un système combiné de dessableur-dégraisseur/ Source : Agence de l Eau RM De à EH Coût de l équipement ( HT) Coût du génie civil ( HT) Coût d exploitation annuel ( HT) Total HT (hors coûts d exploitation) Traitement des graisses Le montant des investissements indiqués ci-après s'appuie sur des données relatives aux STEP des départements du Rhône et du Jura mais également aux montants relatifs au projet du SIAAL et qui comprennent : Un système de contrôle d accès des graisses en entrée par badge et pesée ; une fosse de dépotage homogénéisée et enterrée avec couverture en béton et pompe de transfert vers la filière de traitement biologique : La mise en place d une fosse de dépotage nécéssiterait l équipement d un système de dégrillage, d un quai de dépotage, d une fosse entérée avec couverture béton et système de récupération des lixiviats. Le coût d investissement d un tel équipement est estimé à euros HT. Les coûts d expoitation comprenant la main d œuvre (vérification visuelle, dépotage, prélèvement et facture) et l amortissement du matèriel sont estimés à euros par an (source : données relatives aux STEP des départements du Rhône et de Seine Maritime). Un réacteur biologique en béton avec dispositif d'insufflation d'air «fines bulles» et un temps de séjours de 20 jours ; une fosse intermédiaire de stockage des effluents hydrolysés avant injection dans le bassin d'aération, un local réactif de 100 m 2, les pompes de transfert, de dosage automatique des nutriments. Ce montant inclue également les frais d'études et de maîtrise d'œuvre ainsi qu'un poste "divers et imprévus" (5%). Tableau 45 : Coûts de mise en place d une unité de traitement des graisses/ Source : Départements du Rhône et du SIAAL via leur maître d œuvre Naldeo Coûts généraux Coût SIAAL Génie Civil 172 HT/ m³ soit nc Equipements 228 HT/ m³ soit Total pour unité de 400 m³/an HT - Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 163

165 Le coût d exploitation comprend : - frais en personnel au moment du dépotage, - fonctionnement du réacteur biologique (électricité), - Coût d injection dans la file «eau». Tableau 46 : Coûts d exploitation de l unité de traitement des graisses/ Source : IRSTEA Main d œuvre (vérification visuelle, dépotage, prélèvement, facture ) Coûts 1 HT / m³ Consommables (électricité, eau) 11 HT / m³ Total pour unité de 400 m³/an HT/an LES MATIERES DE VIDANGE Les équipements en fosse de dépotage sont évalués sur la base technique de l aménagement : - d un système d identification du vidangeur (badge, carte d adhérent), ; - des prétraitements spécifiques avec piège à cailloux (dégrillage grossier de 40/60mm) suivi d un dégrillage plus fin (10/15 mm) ; Photos 10 et 11 : Piège à cailloux - d une fosse de réception (ou pré-fosse qui permet le contrôle rapide de l effluent avant son stockage dans une seconde fosse au temps de séjour plus long). Habituellement dimensionnée sur la base du volume utile habituel d un camion de vidange. Le fond de cette fosse de réception est vidangé gravitairement dans la fosse de stockage par une vanne murale à guillotine pour éviter l emploi d une pompe. Le niveau de la pré-fosse est contrôlé par une sonde ultrason ; - d une fosse de stockage (temps de séjour de 1 à 3 jours) qui permet de lisser l injection des MV en STEP et d assurer une homogénéisation avant injection d un dispositif de contrôle (mesure de débit et prélèvement). Coûts d investissement L estimation des travaux de mise en place de fosses de réception et de stockage des matières de vidange sur la station de Dole est de HT. La pré-fosse a été dimensionnée sur la base des quantités de MV actuellement dépotées à savoir environ m 3 /an. La fosse de stockage a été dimensionnée sur la station de Dole pour une capacité de 54 m 3. Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 164

166 Tableau 47 : Coûts d'investissement pour la mise en place d'une fosse de dépotage sur la Step de Dole/ Source: LDE Dimensionnement pour la STEP de Dole (moyenne de m 3 MV/an) Investissement en génie civil Voiries, Pré-fosse de 27 m 3 + Fosse de 54 m 3 ( HT) (hors fondation spéciale le cas échéant) Etude, installation de chantier Equipements électromécaniques comprenant : Instrumentation, Investissement en - Pompes et accessoires, équipements ( HT) - Armoire électrique, - Serrureries Conduites de refoulement vers prétraitement Moe + divers et imprévus ( HT) 10% du total Total HT de l investissement pour une installation accueillant 2000 m³ de MV/an Ratio HT/m³ 97 Tableau 48 : Coûts d'investissements pour la mise en place d'une fosse de dépotage/ Source: IRSTEA et CG39 Investissement en génie civil ( HT) Investissement en équipements ( HT) Pour une installation inférieure à m 3 MV/an Fosses (10 m m 3 ) Dalle béton Contrôle d accès Matériel d admission et prétraitement Pompes/agitateur Automatisme/électricité Total euros HT de l investissement pour une installation accueillant moins de 1000 m³ de MV/an Ratio HT/m³ 118 Un équipement sur une station entre et EH se situe entre HT (sans contrôle d accès) et HT. Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 165

167 Les coûts d exploitation Tableau 49 : Coûts d'exploitation pour la mise en place d'une fosse de dépotage/ Source: IRSTREA Postes Coûts annuels ( HT) Main d œuvre (contrôle, entretien, bordereaux, prélèvements ) sur 200 jours ouvrés Analyses (5/an) Consommables Amortissement du matériel (15 ans) et du génie civil (20 ans) Total Ratio (euros HT/m³) 12,2 Pour les capacités plus importantes (> EH stations d Arbois, Champagnole, Dole, Lons et St Claude), les charges liées au traitement des matières de vidange peuvent être estimées raisonnablement de la façon suivante (Schéma Eure, ratios IRSTEA avec facteur 1,5) : - Les charges fixes correspondant à la ventilation d une partie des frais fixes de la station d épuration au prorata de la pollution induite par les matières de vidange. Ces charges sont estimées à 4% du montant total des frais fixes de la station d épuration. - Les charges proportionnelles correspondant au coût d abattement de la DCO, au traitement des boues et au frais de structure (25% du total des charges proportionnelles). Ces charges sont estimées à 9 /m 3 pour une station d épuration de plus de EH. LA DESHYDRATATION DES BOUES Déshydratation fixe (source : E.M.O) L estimation financière concerne un combiné table d égouttage et filtre à bandes dont les résultats ne sont garanties par le constructeur que si la teneur en matières organiques initiales des boues est supérieure à 70%, en absence de bactéries filamenteuses et avec un ajout de polymère. L équipement chiffré concerne une unité pouvant traiter un débit maximum en entrée de 12 m³/h. La siccité estimée en sortie est de 17 % ± 1%. Figure 27 : Photo et principe de fonctionnement d une déshydratation sur filtre à bandes (Step de Lons/Montmorot) Le coût pour ce type d équipement (avec son génie civil et la mise en service mais hors bâtiment) est de l ordre de HT. La mise en œuvre d un bâtiment spécifique augmente ce cout à hauteur de Déshydratation mobile (source : Vidanges Lauriol). Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 166

168 L équipement requis pour la déshydratation mobile est, dans le Jura, un filtre à bande ou filtre presse. Une siccité de 14 à 20 % peut être attendue avec ce type de matériel. L équipement est capable de traiter 150 m³ de boues liquides à la journée. L évaluation du coût de la prestation doit comprendre : - l amenée et repli du matériel, - l utilisation d un groupe électrogène en absence d électricité ou par manque de puissance de l alimentation sur place, - le transport. Photo 12 : Prestation de déshydratation mobile Selon l enquête auprès des prestataires jurassiens, les coûts sont les suivants : Tableau 50 : Coûts des différents postes pour une prestation de déshydratation Poste Transport Amenée repli du matériel Groupe électrogène Déshydratation Coût de la prestation hors transport Coûts 150 HT/h de déplacement 420 HT/journée 380 HT/journée HT/journée 11 HT/m³ Les couts réels constatés dans le Jura sont de l ordre de 23 /m 3. Avec un transport de 50 à 100 km (distant ou export), le cout réel est de l ordre de 25 /m 3 (cas de Septmoncel, 2010 et 2011). Comparaison économique Sur la base d un gisement à déshydrater de m 3, le cout annuel serait de L investissement en poste fixe pour une station produisant ce tonnage de boues (environ 1500 EH) est estimé à HT. Cet investissement serait amortit en près de 4 années. Ainsi, il est établi que l équipement de déshydratation en poste fixe est financièrement justifié pour les stations d une taille supérieure à environ EH. Annexe 1 : ESTIMATION DES COUTS DES EQUIPEMENTS Page 167

169 Annexe 2 - COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Scénario «Référentiel 2026» : situation actuelle à l échéance du Plan Actuellement, le département du Jura est résolument tourné vers la valorisation agronomique (95% du gisement) dont 16% sont exportés hors du département pour être compostées sur des infrastructures privées. Ce scénario a pour objectif de confronter le modèle de valorisation actuel à l horizon 2026 à savoir : - La prise en compte du gisement de boues 2026 sur les filières actuelles, - Le maintien des modes actuel de valorisation des boues y compris des boues liquides en épandage local sur zones contraintes. Il s agit d une situation extrême car des ruptures de plan d épandage apparaissent inévitables mais elle permettra, par comparaison, d apprécier l impact des solutions proposées par le Plan. - Dans ce scénario, aucun investissement n est spécifiquement réalisé par les collectivités afin de renforcer la filière de valorisation agricole. Seules les réhabilitations des stations anciennes d ici l échéance du Plan sont prises en compte. Le gisement annuel se réparti comme suit : Scénario T MS %TMS TMB «Référentiel 2026» Epandage local Epandage distant Export pour compostage Export pour incinération Total ANALYSE TECHNIQUE Contraintes réglementaires La poursuite de la solution actuelle ne nécessite pas de procédures réglementaires particulières hormis le plan d épandage sur chaque station. Contraintes techniques de mise en œuvre Ce scénario ne nécessitant pas de mise en place d ouvrage de traitement, la mise en œuvre s en trouve particulièrement simplifiée. Contraintes techniques en phase de fonctionnement Concernant l épandage des boues, la technicité n est pas complexe et les agriculteurs ou entreprises de travaux agricoles locales possèdent ce savoir-faire et le matériel adéquat. Aucune contrainte particulière n existe lors du fonctionnement de cette filière. Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 168

170 Utilisation du caractère valorisable des boues Le recyclage en agriculture utilise le caractère valorisable des boues d épuration. En effet, les boues brutes sont utilisées comme des engrais organiques et les boues compostées comme amendement organique venant en substitution de la fertilisation habituelle des agriculteurs. Limitation de durée de vie de la filière La pérennité de la filière peut être remise en cause si les épandages génèrent des nuisances olfactives. Elle devient carrément rédhibitoire dès lors que les capacités de stockage sont insuffisantes et imposent un épandage répété. Ce risque est particulièrement élevé pour les épandages de boues brutes. En secteur contraint AOP, l épandage de boues liquides peut être rendu impossible par manque d agriculteurs acceptant cet épandage sur leurs terres. Pour le gisement à l export devant être traité sur les plateformes de compostage privées, la pérennité repose sur celle du prestataire privé et donc du marché économique. Toutefois, si des risques de fermeture de site ne sont pas à exclure, plusieurs sites existent à proximité du Jura. Enfin, cette solution n offre pas de solutions alternatives en cas de blocage de la filière agricole notamment en valorisation énergétique du fait du caractère majoritairement humide des boues. Classification de l analyse technique Scénario Tableau 51: Classification de l'analyse technique du scénario «référentiel 2026» Contraintes réglementaires Contraintes techniques de mise en œuvre Contraintes techniques en phase de fonctionnement Utilisation du caractère valorisable Limitation de durée de vie de la filière «référentiel 2026» Note 2 - ANALYSE ENVIRONNEMENTALE Impacts atmosphériques La valorisation des boues dans la situation actuelle dépend essentiellement de sa consommation en énergie fossile relative au transport des boues et à leur épandage. Impacts sur les eaux Les filières de valorisation actuelles étant conformes à la réglementation, celles-ci ont un faible impact sur la qualité des eaux. Impact sur les sols L épandage présente un impact du fait de la mise en contact des déchets bruts avec le sol où le risque sanitaire existe. L incidence reste toutefois très limitée car les épandages se substituent à la fertilisation conventionnelle d engrais organiques. Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 169

171 Classification de l analyse environnementale Scénario Tableau 52 : Classification de l'analyse technique du scénario «référentiel 2026» Impacts atmosphériques Impacts sur les eaux Impacts sur les sols Note «référentiel 2026» ANALYSE TRANSPORT Kilométrage parcouru pour la valorisation des déchets D après la répartition des gisements selon les lieux de valorisation (épandage local ou distant, export), le kilométrage parcouru se calcule de la manière suivante : 1 x 68% + 2 x 11% + 3 x 21% = 1,5 Exportation des déchets hors du département Pour ce scénario, l exportation des boues hors du département du Jura représente 21 % du gisement et correspond à une note de 3. Tableau 53 : Classification de l analyse transport du scénario «référentiel 2026» Scénario Km parcouru Export Note «référentiel 2026» 1,5 3 4,5 4 - ANALYSE SOCIETALE Utilisation foncière Dans ce scénario, aucune consommation d espace foncier n est nécessaire. Acceptabilité de la population Le recyclage des boues brutes en agriculture ne bénéficie pas d une bonne image même si les épandages dont réalisés localement (peu de trafic) et malgré toutes les procédures réglementaires qui l encadre. Pour la partie des boues exportées sur des unités de co-compostage privé, cette solution bénéficie d une bonne image auprès du grand public dès lors que cela est pratiqué loin de chez eux (phénomène NIMBY). Acceptabilité du monde agricole Les agriculteurs manifestent un intérêt certain à l utilisation de boues brutes ou compostées (économie d engrais). Cependant, l utilisation des boues liquides sur des pâtures est la moins intéressante et peut en outre, se heurter à de nombreuses réticences en zones AOP. Création d emploi et contribution à l emploi existant Le maintien de la solution actuelle ne sera pas créatrice d emploi. Elle renforcera un métier déjà existant du fait de l augmentation des gisements. Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 170

172 Classification de l analyse sociétale Tableau 54 : Classification de l analyse sociétale du «référentiel 2026» Utilisation Acceptabilité de Acceptabilité du Création Scénario Note foncière la population monde agricole d emploi «référentiel 2026» ANALYSE ECONOMIQUE Coûts d investissement Aucun investissement n est à envisager. Le maintien des épandages locaux ne demande pas d infrastructure supplémentaire. De même, la délégation du compostage des boues auprès d un établissement privé n engage aucun investissement nouveau. Coûts de fonctionnement Les coûts des différents modes de valorisation (voir méthodologie), concernés par ce scénario, varient de : 25 / TMB pour l épandage local, 30 / TMB pour l épandage distant, 65 / TMB pour l export vers des plateformes de co-compostage, 120 / TMB pour l incinération. D après les gisements concernés par chacun de ces modes, le coût moyen départemental de valorisation des boues est de 37 / TMB. Classification de l analyse économique Tableau 55: Classification de l'analyse économique du scénario «référentiel 2026» scénario Coûts d investissement Coûts de fonctionnement Note «référentiel 2026» SYNTHESE Tableau 56 : Synthèse de la classification analytique du «référentiel 2026» Scénario : «référentiel 2026» Note Analyse technique 15 Analyse environnementale 6 Note par analyse Analyse transport 4,5 Analyse sociétale 9 Analyse économique 1 Note globale 35,5 Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 171

173 Scénario 1 : Valorisation agricole de proximité dominante avec maintien d un export maitrisé Ce scénario a pour objectif de renforcer le modèle de valorisation actuel à l horizon 2026 à savoir : - le maintien de la valorisation des boues par épandage local dans les secteurs favorables, - la valorisation agricole distante pour les stations situées en secteur «contraint», - le maintien de l export pour compostage des seules stations qui ne disposent pas des capacités de stockage ; export justifié du fait de la proximité des plateformes et de la maîtrise du gisement concerné. Dans cette solution, aucune infrastructure mutualisée n est envisagée, chaque collectivité assure et prend en charge son stockage, son plan d épandage, l exportation éventuelle de ses boues. Scénario 1 T MS % TMB Epandage local Epandage distant Export pour compostage Export pour incinération Total ANALYSE TECHNIQUE Contraintes réglementaires Pour les stations devant réaliser de l épandage distant, celles-ci doivent avoir une capacité de stockage suffisante (entre 6 à 10 mois selon des conditions locales). La plupart du temps, les sites de stockage sont annexés aux stations et donc soumis à la loi sur l eau. Les épandages de boues sont soumis à une simple déclaration (tous les gisements de boues destinés à être épandus étant inférieurs à 800 tonnes de matières sèches). Les contraintes réglementaires sont nulles pour le producteur de boues qui sont exportées sur les plateformes de compostage privées. Les exploitants de PFC privées ont toutes les autorisations pour prendre en charge ce type de déchets qui est stipulé dans leur arrêté préfectoral d exploitation. Contraintes techniques de mise en œuvre Cette solution ne nécessitant pas de mise en place d ouvrage de traitement, la mise en œuvre s en trouve particulièrement simplifiée. Cependant, les stations devant réaliser de l épandage distant doivent s équiper d ouvrage de stockage afin de respecter les besoins agronomiques des cultures et les conditions climatiques. Les plateformes de compostage privées sont susceptibles d accueillir les boues dès lors que celles-ci sont pelletable (siccité > 12% MS). Contraintes techniques en phase de fonctionnement En phase de fonctionnement, la technicité requise pour la valorisation agricole n est pas complexe. Elle requiert un savoir-faire que les agriculteurs ou les entreprises de travaux agricoles maîtrisent parfaitement. Le matériel utilisé pour les épandages de boues est identique à celui utilisé pour épandre les sous-produits issus de l élevage (tonne à lisier, épandeur à fumier ). Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 172

174 Utilisation du caractère valorisable des boues Le recyclage en agriculture utilise le caractère valorisable des boues d épuration. En effet, les boues sont utilisées comme des engrais organiques venant en substitution de la fertilisation habituelle des agriculteurs. Limitation de durée de vie de la filière La pérennité de la filière peut être remise en cause si les épandages génèrent des nuisances olfactives. La déshydratation envisagée des boues limite ces risques ainsi que l amélioration des capacités de stockage. En secteur contraint AOP, l épandage distant assure la pérennité de la valorisation agricole. Pour le gisement à l export devant être traité sur les plateformes de compostage privées, la pérennité repose sur celle du prestataire privé et donc du marché économique. Toutefois, si des risques de fermeture de site ne sont pas à exclure, plusieurs sites existent à proximité du Jura. Enfin, cette solution n offre pas de solutions alternatives en cas de blocage de la filière agricole notamment en valorisation énergétique du fait du caractère majoritairement humide des boues. Classification de l analyse technique Tableau 57 : Classification de l'analyse technique du scénario 1 Contraintes réglementaires Contraintes techniques de mise en œuvre Contraintes techniques en phase de fonctionnement Utilisation du caractère valorisable Limitation de durée de vie de la filière Scénario Note 2 - ANALYSE ENVIRONNEMENTALE Impacts atmosphériques La valorisation des boues dépend essentiellement de sa consommation en énergie fossile relative au transport des boues et à leur épandage. Néanmoins, la valorisation agricole est la filière qui impacte le moins en terme de pollution. L éloignement relatif des plateformes privées hors département pénalise légèrement ce bilan plus particulièrement pour les gisements provenant du Haut Jura. Impacts sur les eaux Les filières de valorisation actuelles étant conformes à la réglementation, celles-ci ont un faible impact sur la qualité des eaux. Impact sur les sols L épandage présente un impact du fait de la mise en contact des déchets bruts avec le sol où le risque sanitaire existe. L incidence reste toutefois très limitée car les épandages se substituent à la fertilisation conventionnelle d engrais organique. Classification de l analyse environnementale Tableau 58 : Classification de l'analyse technique du scénario 1 Impacts atmosphériques Impacts sur les eaux Impacts sur les sols Note Scénario Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 173

175 3 - ANALYSE TRANSPORT Kilométrage parcouru pour la valorisation des déchets D après la répartition des gisements selon les lieux de valorisation (épandage local ou distant, export), le kilométrage parcouru se calcule de la manière suivante : 1 x 63% + 2 x 25% + 3 x 12% = 1,5 Exportation des déchets hors du département Pour cette solution, l exportation des boues hors du département du Jura n est pas particulièrement pénalisante puisque 12 % du gisement est exporté sur une distance raisonnable (< 100 km). Tableau 59 : Classification de l analyse transport du scénario 1 Km parcouru Export Note Scénario 1 1,5 2 3,5 4 - ANALYSE SOCIETALE Utilisation foncière Hormis la consommation d espace induit par la mise en place des ouvrages de stockage / déshydratation des boues au niveau des stations actuellement en boues liquides, négligeable face au nombre réduit de stations concernées, aucune consommation d espace foncier n est nécessaire. Acceptabilité de la population Le recyclage des boues brutes en agriculture ne bénéficie pas d une bonne image même si les épandages sont réalisés localement ou de façon distante et malgré toutes les procédures réglementaires qui l encadre. Pour la partie des boues exportées sur des unités de co-compostage privé, cette solution bénéficie d une bonne image auprès du grand public dès lors qu elle est pratiqué loin de chez eux (phénomène NIMBY). Acceptabilité du monde agricole Les agriculteurs manifestent un intérêt certain à l utilisation de boues brutes ou compostées (économie d engrais). Cependant, l image des boues due à un passé non cadré entrainant des abus peut retenir certains agriculteurs malgré la garantie d une instruction réglementée. Création d emploi et contribution à l emploi existant La mise en place de cette solution ne sera pas une grande source de création d emploi. Cependant, le transport des boues et les épandages de proximité contribueront au dynamisme de l économie locale en faisant appel à différents prestataires (agricoles et non agricoles). Classification de l analyse sociétale Tableau 60 : Classification de l analyse sociétale du scénario 1 Utilisation Acceptabilité de Acceptabilité du Création Note foncière la population monde agricole d emploi Scénario Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 174

176 5 - ANALYSE ECONOMIQUE Coûts d investissement Aucun investissement n est à envisager. Le maintien des épandages locaux et distants ne demande pas d infrastructure supplémentaire hormis la mise en place d outils de déshydratation et d ouvrage de stockage mais qui ne seront mis en œuvre qu à l occasion de la réhabilitation complète de chaque station. De même, la délégation du compostage des boues auprès d un établissement privé n engage aucun investissement nouveau. Coûts de fonctionnement Les coûts des différents modes de valorisation (voir méthodologie), concernés par ce scénario, varient de : 25 / TMB pour l épandage local, 30 / TMB pour l épandage distant, 65 / TMB pour l export vers des plateformes de co-compostage, 120 / TMB pour l incinération. D après les gisements concernés par chacun de ces modes, le coût moyen départemental de valorisation des boues est de 35 / TMB. Classification de l analyse économique Tableau 61 : Classification de l'analyse économique du scénario 1 Coûts d investissement Coûts de fonctionnement Note Scénario SYNTHESE Tableau 62: Synthèse de la classification analytique du scénario 1 Scénario 1 : Valorisation agricole dominante avec maintien d un export maitrisé Note Analyse technique 13 Analyse environnementale 6 Note par analyse Analyse transport 3,5 Analyse sociétale 9 Analyse économique 1 Note globale 32,5 Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 175

177 Scénario 2 : Valorisation agricole de proximité dominante avec stockage mutualisé Le Plan propose la création d un site mutualisé de stockage implanté au niveau de la plaine du Jura pour répondre aux exports de boues hors département et assurer la valorisation agricole de cette partie du gisement. Le reste du gisement de boues fera l objet d un épandage local ou distant comme envisagé dans le scénario 1. Les deux niveaux de mutualisation ont été analysés dans la suite de ce rapport. Niveau 1 Niveau 2 Scénario 2 T MS (%) TMB T MS (%) TMB Epandage local (63%) (63%) Epandage distant (25%) (17%) Stockage puis épandage local 400 (8%) (15%) Export pour incinération 250 (4%) (4%) Total ANALYSE TECHNIQUE Contraintes réglementaires La plupart du temps, les sites de stockage sont annexés aux STEP et donc soumis à la loi sur l eau sauf si le stockage reçoit des boues d origine différente. Dans notre cas, le site de stockage mutualisé est un ICPE. Il sera classé sous la rubrique 2716 : «Installation de transit, regroupement ou tri de déchets non dangereux non inertes à l'exclusion des installations visées aux rubriques 2710, 2711, 2712, 2713, 2714, 2715 et 2719». La quantité de boues stockées est supérieure à 1000 m 3 le site sera soumis à autorisation et fera l objet d une enquête publique. Un dossier de mélange des boues soumis à autorisation préfectorale est à prévoir. L allotissement est difficilement applicable au vues des différentes origines de boues accueillies sur le site. A tonnage minima, le plan d épandage sera soumis à déclaration tandis que dans le cas où la totalité du volume évoqué de T ( 800 TMS) serait mutualisée et épandue, le dossier sera alors soumis à autorisation. Contraintes techniques de mise en œuvre Les stations concernées par le stockage mutualisé produisent des boues pâteuses. Cependant, la variabilité en termes de siccité potentiellement attendue demande d appréhender clairement le mode de stockage. Ainsi pour des boues pâteuses à solides, le type de stockage privilégié serait par silos-couloirs avec des murets de contention d au moins 2 m. Photo 13 : un stockage de boues en silo-couloir Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 176

178 La constance de siccité en entrée de l ouvrage de stockage n est pas assurée et on peut envisager l accueil de boues pâteuses fluides. Il s agit de boues dont il est difficile de constituer un tas supérieur à 50 cm. Le stockage en silos-couloirs ne serait donc pas pertinent dans un objectif d optimisation de ratio d occupation volumique. Ainsi pour pallier l incertitude de siccité accueillie, il est préférable de se tourner vers un système de fosse de stockage dont l intérêt principal est de résoudre définitivement le problème de la contention des boues à faible tenue physique. Le second avantage est d éviter les problèmes récurrents d étanchéité de la fermeture en plates-formes ou silos couloirs. Cependant il est nécessaire de prévoir une pente inclinée pour la reprise des boues. Figure 28 : Photo et schéma simplifié d'une fosse "universelle" de stockage des boues Dimensionnement de la surface nécessaire au stockage Selon les dimensions de la fosse, le ratio peut atteindre 1,3 m³/m² voire plus dans certaines configurations. Une couverture du site est fortement conseillée afin d éviter une augmentation des volumes à évacuer qu engendrerait la pluie. Tableau 63 : Estimation de la surface de stockage Capacité minimale Capacité maximale Capacité d'accueil (TMS) Capacité d'accueil (TMB) T T Ratio de stockage (m³/m²)* 1,3 Surface nécessaire (m²) *Source : ADEME- Les différents procédés de stockage des boues d épuration Afin d optimiser l organisation des épandages en terme de pratique et d analyses, il serait plus adapté de réaliser deux fosses dédiées chacune à une campagne d épandage. Récupération des lixiviats et dimensionnement d une fosse à lixiviats Au vu des dimensions pressenties d un tel ouvrage, la récupération, le stockage et le traitement des lixiviats est à appréhender. La production des lixiviats est due à la percolation de l eau à travers la masse stockée tout au long du stockage. En partant sur une hypothèse d évacuation immédiate associée à un stockage de 9 mois, un ratio de 0,10 m 2 /m 3 peut être considéré. Annexe 2 : COMPARAISON DES SCENARIOS DE VALORISATION DES BOUES Page 177

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