TRAITEMENT DES BOUES DE LA STATION D EPURATION DE GRAULHET

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1 TRAITEMENT DES BOUES DE LA STATION D EPURATION DE GRAULHET Jacques DELAGNES - Ingénieur d Études Stereau Siège David SORET - Commercial Stereau Sud 29 janvier 2003 Capacité de l installation L installation est dimensionnée pour traiter : t MS/an de boues (station + extérieur) t/an de boues déshydratées à 18 % MS dont t/an de boues produites sur la station 120 t MS/an de graisses (station) 220 t/an de graisses concentrées à 55 % MS 2

2 Caractéristiques des boues Composition des boues de Graulhet : Boues d aération prolongée Cendres : 24 % Matières volatiles : 69 % Carbone fixe : 7 % PCI (sur sec) : 19 MJ/kg 3 Caractéristiques des boues Composition en métaux lourds : Paramètres Boues urbaines Boues de type Graulhet Cadmium (Cd) Mercure (Hg) 0-5 0,5 1 Plomb (Pb) Nickel (Ni) Chrome (Cr) Cuivre (Cu) Fer (Fe) Zinc (Zn) Concentrations élevées en Plomb, Chrome et Fer 4

3 Caractéristiques des graisses Graisses compactées avant traitement Siccité : 55 % Matières volatiles : > 90 % Graisses transportables par vis 5 Objectifs du traitement Qualité des rejets gazeux Conforme à l arrêté du 20 septembre 2002 Paramètre VALEUR en moyenne journalière VALEUR en moyenne journalière Poussières 10 mg/m³ 30 mg/m³ COT 10 mg/m³ 20 mg/m³ HCl 10 mg/m³ 60 mg/m³ HF 1 mg/m³ 4 mg/m³ SO 2 50 mg/m³ 200 mg/m³ NOx 200 mg/m³ 400 mg/m³ Cd + Tl 0,05 mg/m³ Hg 0,05 mg/m³ Autres métaux 0,5 mg/m³ Dioxines et furannes 0,05 ng/m³ 6

4 Qualité des résidus solides Objectifs du traitement Conforme aux critères d acceptation en CET de déchets industriels spéciaux ultimes (arrêté du 18/12/1992) Paramètre Valeur limite autorisée Analyse sur brut Siccité > 35 % Analyse sur lixiviat Fraction soluble < 10 % DCO < mg/kg ph 4 < ph < 13 Phénols < 100 mg/kg CrIV < 5 mg/kg Cr < 50 mg/kg Pb < 50 mg/kg Zn < 250 mg/kg Cd < 25 mg/kg CN < 5 mg/kg Ni < 50 mg/kg As < 10 mg/kg Hg < 5 mg/kg 7 Objectifs du traitement Qualité des effluents liquides Conforme à l arrêté du 20 septembre 2002 Retour en tête de STEP minime 8

5 Objectifs du traitement Niveaux d émergences sonores Sur l installation 80 db(a) dans les locaux techniques 45 db(a) dans les locaux annexes Dans l environnement Conformes à l arrêté du 23/01/1997 sur les ICPE Niveau de bruit ambiant existant dans les zones à émergence réglementée Emergence admissible de 7 à 22 h hors dimanche et jours fériés Emergence admissible de 22 à 7 h, y compris dimanche et jours fériés 35 < bruit < 45 db(a) 6 db(a) 4 db(a) bruit > 45 db(a) 5 db(a) 3 db(a) 9 Performances Campagne d essais réalisés : Sur les boues de Graulhet : Séchage des boues de 14 % à 90 % MS avec la technologie proposée Thermolyse des boues : - caractérisation du résidu solide - caractérisation des fumées En présence de : BETURE CEREC (Maître d Œuvre) APAVE (Laboratoire certifié) 10

6 Performances Résultats : Résidu solide : Concentration des métaux dans le résidu solide Tests de lixiviation très inférieurs aux normes d acceptation des CET : pas de stabilisation complémentaire Fumées : Pollution très faible : peu de REFIB Respect des normes de rejet 11 Filière de traitement Boues station Centrifugation Boues extérieures Graisses Aire de stockage Concentrateur Séchage des boues Thermolyse Combustion Résidu Chaudière Silo Fumées Traitement des fumées Résidu Silo 12

7 Filière de traitement GRAISSES SECHEUR BOUES Sas 2 m 3 GRAISSES 10 m 3 Benne Benne BOUES EXTERIEURES Pompe Concentrateur BOUES Centrifugeuse 1 Centrifugeuse 2 13 Filière de traitement Gaz Naturel Gaz de synthèse COMBUSTION Gaz Naturel Résidu solide THERMOLYSE CHAR SECHEUR CHAUDIERE REFIB TRAITEMENT DES FUMEES 14

8 Filière de traitement Le séchage thermique Sécheur indirect Four rotatif Fluide caloporteur : vapeur 10 bars Transfert thermique : faisceau de tube concentriques Produit final : granulés de 2-4 mm 15 Filière de traitement La thermolyse Four tournant parfaitement horizontal Entrée/Sortie coniques Chauffage indirect par brûleurs externes Rotation lente : 4-12 tours/min. Atmosphère réductrice : inertage N2 Température interne : C 16

9 Filière de traitement La chambre de combustion Chambre horizontale Brûleur mixte gaz process/ gaz naturel Brûleur pilote au gaz naturel Température de combustion : C Temps de séjour : > 2 secondes 17 Filière de traitement La chaudière de récupération Type : tube d eau à circulation naturelle Température des fumées : 950 C 250 C Fluide caloporteur : vapeur saturante 10 bars Ramonage par air comprimé Récupération des poussières en pied 18

10 Filière de traitement Le traitement des fumées Voie sèche : filtre à manches Réactif : chaux spongiacale ou bicarbonate de sodium Évacuation des REFIB en silo Mesure en continu : SO 2, HCl, O 2, débit, T 19 Filière de traitement Le traitement des fumées 20

11 Bilans matière / énergie Traitement de t MS/an - Fonctionnement h/an Eau évaporée kg/h Graisses 55 % MS 30 kg/h Boues humides 19 % MS kg/h SECHAGE Boues 90 % MS 470 kg/h THERMOLYSE C Gaz de synthèse 350 Nm³/h Vapeur 10 bars 180 C kg/h Gaz Naturel 55 Nm³/h Résidu carboné 150 kg/h Réactifs 54 kg/h TRAITEMENT DES FUMEES Air de dilution Nm³/h RECUPERATION ENERGETIQUE Fumées 950 C Nm³/h COMBUSTION C Gaz Naturel 4 Nm³/h Air de combustion Nm³/h 21 Bilans matière / énergie Synthèse (hors désodorisation) : Charge à traiter t MS/an de boues 120 t MS/an de graisses Consommables 31 t/an de polymère (déshydratation) Nm³/an d azote liquide (inertage) 233 t/an de chaux spongiacale (traitement des fumées) 22

12 Bilans matière / énergie Synthèse (hors désodorisation) : Consommation énergétique kwh/an d électricité m³/an de gaz naturel Évacuation t/an de résidu de thermolyse 353 t/an de résidu d épuration des fumées 23 Conclusion Élimination des déchets t/an de boues 17 % MS t/an de résidu ultime Obtention d un déchet ultime Tests de lixiviation très inférieurs aux normes d acceptation des CET pas de stabilisation complémentaire Respect de l environnement Concentration des polluants dans le résidu solide absence de pollution atmosphérique Extension de la désodorisation absence totale de nuisances olfactives 24