STOCKAGE DES BOUES DE STATIONS D EPURATION URBAINES Bassin Artois Picardie

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1 PREFECTURE REGION NORD PAS DE CALAIS Direction Régionale de l Environnement Nord - Pas de Calais Service Eau, Milieux Aquatiques et Risques Naturels Cellule Réglementation et Gestion Territoriale de l'eau Lille, le 1 er mars 2006 STOCKAGE DES BOUES DE STATIONS D EPURATION URBAINES Bassin Artois Picardie Cette note propose des solutions techniques adaptables au cas par cas répondant aux obligations réglementaires en terme de stockage de boues. Elle a pour objectif d harmoniser les pratiques au sein du bassin Artois Picardie. Elle a été rédigée en concertation et a été validée par les DIREN, les MISE, les SATEGE et l Agence de l Eau du bassin Artois-Picardie. Un stockage correct des boues d épuration est l un des facteurs clés de la réussite des opérations d épandage. Il s agit trop souvent d un point faible dont l insuffisance contrarie une bonne gestion agronomique et écologique des boues à épandre. En effet, l insuffisance des capacités de stockage induit le non respect des règles de bonnes pratiques agricoles définies dans les programmes d actions des zones vulnérables (non respect du calendrier d épandage), des dysfonctionnements des stations d épuration, des détériorations de chemins et de parcelles agricoles, une traçabilité partielle ou encore une mauvaise image de la filière des épandages. Or, la filière des épandages ne peut-être pérenne à terme que si elle est effectuée dans des conditions techniques irréprochables et dans le respect de la réglementation en vigueur. I Contexte Réglementaire Le décret n du 8 décembre 1997 relatif à l épandage des boues issues du traitement des eaux usées stipule dans son article 8 que «des capacités d entreposage aménagées doivent être prévues pour tenir compte des différentes périodes où l épandage est soit interdit, soit rendu impossible. Toutes les dispositions doivent être prises pour que l entreposage n entraîne pas de gênes ou de nuisances pour le voisinage, ni de pollution pour les eaux ou des sols par ruissellement ou infiltration. Une solution alternative d élimination ou de valorisation des boues doit pallier tout empêchement temporaire de se conformer aux dispositions du présent décret». Direction régionale de l'environnement Nord Pas de Calais 107, bd de la Liberté Lille cedex tél :

2 L arrêté du 8 janvier 1998 relatif à l épandage des boues issues du traitement des eaux usées reprend dans son article 5 que «les ouvrages d entreposage des boues sont dimensionnés pour faire face aux périodes où l épandage est impossible. Ils sont conçus pour retenir les lixiviats générés au cours de la période d entreposage. L implantation des ouvrages d entreposage, dépôts temporaires et dépôts de transit, leur conception et leur exploitation minimisent les émissions d odeurs perceptibles pour le voisinage, notamment lors des phases d apport et de reprise des boues» Il est donc demandé à ce que des équipements de stockage soient dimensionnés de façon à permettre de contenir les boues pendant les périodes où l épandage est impossible ou interdit, afin de ne les épandre qu aux seules périodes propices. De plus, ces stockages doivent être munis d équipements permettant d éviter la pollution des milieux naturels et les nuisances pour les éventuels riverains. Le dimensionnement de ces stockages doit notamment permettre de faire face aux périodes d interdiction d épandage définies dans le calendrier d épandage dont le respect est obligatoire en zones vulnérables (quasi-totalité du bassin Artois-Picardie). Le calendrier est déterminé pour chaque département dans le cadre du programme d actions départemental applicable en zones vulnérables et défini tous les 4 ans. II Proposition d encadrement 1. Règles techniques générales Par définition, le stockage des boues assure deux fonctions principales : - la régulation des flux entre la production et l épandage des boues, - la gestion de la qualité à l aide de moyens techniques appropriés (le brassage, la gestion par lot des boues, ). 1.1 Régulation des flux Dimensionnement des ouvrages d entreposage En première approche, la conception des stockages est d abord un problème de dimensionnement : stocker un certain volume sur une certaine période. La période d entreposage est fonction des systèmes de culture (notamment proportion entre cultures de printemps et cultures d hiver), des contraintes agropédoclimatiques (ex : vitesse de ressuyage des sols déterminant l accessibilité des parcelles) et des prescriptions réglementaires. La durée minimale de stockage se déduit du raisonnement de la fertilisation sur le périmètre d épandage concerné. Elle correspond à la période la plus longue séparant deux campagnes possibles d épandage. Dans le contexte du bassin Artois-Picardie, la durée d entreposage recommandée (c està-dire de stockage permanent en dehors du stockage en bord de champ) à mettre en place est de : - 9 mois pour les boues d épuration liquides, pâteuses et solides séchées thermiquement ne pouvant être stockées en bord de champ de façon prolongée (poussières, reprise en eau, odeurs, ) - 6 mois pour les autres boues d épuration solides - Les boues traitées par déshydratation mobile rentrent dans l un des deux cas ci-dessus en fonction de la période et de la fréquence de passage de l unité de traitement. 2/8

3 Toutefois, cette règle pourra être adaptée aux cas particuliers, tels que : - les boues traitées sur une autre station. Elles doivent pouvoir être stockées sur le site producteur entre deux transports de boues vers la station réceptrice. Par ailleurs ce cas doit être étudié en fonction des prescriptions de la note mélange de boues. - la production de boues saisonnière (station balnéaire par exemple) Toute dérogation à ces préconisations sera dûment argumentée dans le dossier d épandage ou du permis de construire de l entreposage. De cette période d entreposage, sera déduit le volume de l entreposage qui sera calculé à partir de la quantité de boues que la station d épuration produira pendant la période d entreposage (cf. ci-dessus). Ce volume sera calculé sur la base de la charge nominale à terme de la station d épuration, en laissant la possibilité de réaliser l ouvrage en plusieurs phases. Ainsi le dimensionnement de la première phase de l ouvrage pourra correspondre à la charge réelle attendue sur échéance de 10 ans de la station d épuration Stockage en bord de champ Le dépôt temporaire sans aménagement ne saurait constituer le seul mode de stockage. Les dépôts temporaires de boues ou dépôts «en bord de champ» ne sont autorisés que si les quatre conditions suivantes sont réunies : 1. Les boues sont solides et stabilisées ; à défaut la durée maximale du dépôt est de 48 heures. 2. Toutes les précautions ont été prises pour éviter une percolation rapide vers les eaux superficielles ou souterraines ou tout ruissellement. 3. Le dépôt respecte les distances minimales d isolement définies à l article 13 de l arrêté du 8 janvier 1998 ainsi qu une distance d au moins 3 mètres vis-à-vis des routes et fossés 4. Seules sont entreposées les quantités de boues nécessaires à la période d épandage considérée. Cette quatrième condition n est pas applicable aux boues hygiénisées. La durée de stockage considérée ne peut dépasser les 10 mois, tel que prévu dans le programme d actions en zone vulnérable, et le retour sur un même emplacement ne peut intervenir avant un délai de trois ans (de cette façon, les éventuels surplus de fertilisation occasionnés pourront être plus facilement résorbés). 1.2 Gestion de la qualité L ouvrage d entreposage doit permettre une meilleure caractérisation des boues tant du point de vue des composés traces que des éléments fertilisants et amendants. Un stockage adapté permettra de gérer les fluctuations de la composition des boues : - soit par une bonne homogénéisation des boues, - soit en découpant la production globale de boues en quantités élémentaires plus aisées à caractériser. Ceci permettant d une part aux agriculteurs de mieux calculer leur fertilisation complémentaire et d autre part aux collectivités d évacuer en centre de traitement des quantités moindre de boues (en cas de détection de non-conformité) ainsi que d éviter la dilution de polluants. 3/8

4 Il est nécessaire de stocker les boues dans l attente des résultats analytiques de façon à éliminer celles qui ne sont pas conformes et d éviter ainsi toute dilution d éventuelles pollutions. Les boues solides et pâteuses doivent être compartimentés pour permettre de constituer ce découpage en quantités élémentaires. Ce découpage pourra s effectuer de deux façons : 1. L ouvrage d entreposage est compartimenté en lots (entre 1 et 6 mois maximum de stockage par compartiment), le nombre de lots sur l année est alors fonction de la production de boues et des fréquences d analyses en routine en CTO ou à défaut en ETM prévues dans l arrêté du 8 janvier L ouvrage d entreposage est compartimenté en trois : deux zones de quarantaine qui accueilleront les boues nouvellement produites et qui sont en attente des résultats d analyses en CTO (ou à défaut en ETM prévues dans l arrêté du 8 janvier 1998) et une zone plus importante réceptionnant toutes les boues conformes. Les analyses agronomiques seront ensuite réalisées au plus proche de la période d épandage afin de connaître le plus précisément possible les caractéristiques agronomiques de la boue qui sera précisément épandue sur la parcelle. Cette méthode moins stricte du point de vue de la traçabilité des épandages de boues comporte deux avantages majeurs : en cas de résultats non conformes en ETM et CTO d identifier les lots de petites tailles et de les soustraire à l épandage agricole ainsi que de caractériser agronomiquement les boues peu de temps avant l épandage. A noter que pour les boues solides le compartimentage des ouvrages d entreposage ne se matérialise pas obligatoirement par des séparations physiques (plusieurs ouvrages d entreposage, murets au sein de l ouvrage ), les lots peuvent être séparés en gardant une distance au sol qui permet de bien les distinguer. Dans ce cas la surface de l ouvrage devra être augmentée en conséquence. 1.3 Accessibilité de l ouvrage d entreposage Les ouvrages d entreposage doivent être conçus de telle manière qu ils permettent : - une reprise aisée des boues, - un accès au personnel (préleveurs ou autres) dans le respect de la réglementation, et de façon sécurisée. 1.4 Quantification des boues évacuées Il est fortement conseillé de mettre en place un système d évaluation des quantités de boues reprises dans l ouvrage d entreposage ( à titre d exemple : système d évaluation simple par graduation à l intérieur du silo, débitmètre de mesure des boues pompées ou pont bascule ) 1.5 Implantation Les ouvrages d entreposage seront installés de préférence sur le site de production des boues et respecteront au minimum les distances réglementaires vis-à-vis des habitations, des zones recevant du public et des cours d eau, définies dans l arrêté du 8 janvier /8

5 1.6 Concertation des différents partenaires lors de la conception des ouvrages d entreposage Les ouvrages d entreposage doivent être pensés dès la conception ou la modification de la station d épuration. Afin que ces stockages soient les plus adaptés et qu ils soient dimensionnés correctement, les services de police de l eau concernés, le SATEGE (ou la MUAD pour l Aisne), le SATESE ainsi que les financeurs seront associés au projet dès l amont de la réflexion. 2. Règles techniques applicables aux ouvrages d entreposage suivant le type de boues à stocker La définition du mode de stockage dépend de plusieurs facteurs : - les contraintes réglementaires - la configuration du site - l environnement du stockage (odeurs, habitats, zones de loisirs ) - des contraintes naturelles, c est-à-dire du milieu physique et du degré de vulnérabilité du réseau hydraulique de surface et souterrain - les caractéristiques des boues (les boues liquides, pâteuses ou solides ne se stockent pas de la même façon). Ci-dessous sont reprises les caractéristiques recommandées pour les ouvrages d entreposage en fonction du type de boue à stocker. 2.1 Entreposage des boues liquides L entreposage de boues liquides se réalise grâce à un silo ou une lagune à boues muni d un système d homogénéisation. Les ouvrages d entreposage présentant les meilleures performances en termes d homogénéisation et de reprise des boues seront privilégiés. D autre part, lorsque la capacité d entreposage devient importante (de l ordre de 800 m3 ou plus), il est souhaitable de concevoir deux ouvrages plutôt qu un seul. Les ouvrages permettront une meilleure homogénéisation et éviteront la mise en place d un pré bac. Les silos ne seront couverts que si les conditions locales (proximité de riverains) imposent la mise en place d un système de désodorisation. Afin de limiter les coûts de l entreposage, il est recommandé de mettre en place un épaississement des boues liquides au minimum pour toutes stations d épuration de plus de 1000 EH (à noter qu au-delà de 2000 EH la mise en place d une table d égouttage se justifie). L épaississement des boues sera réalisé indépendamment de l ouvrage d entreposage. Les silos concentrateurs (assurant à la fois épaississement et stockage) sont à éviter car ils renvoient en tête de station une charge septique à l origine de dysfonctionnements. Mieux vaut séparer les fonctions dans deux ouvrages distincts : un ouvrage épaississeur d une part, un ouvrage de stockage d autre part. La mise en place de l épaississement des boues permet en outre d augmenter l intérêt agronomique des boues pour l agriculteur utilisateur. 2.2 Entreposage des boues pâteuses La production de boues pâteuses est à éviter étant donné les difficultés et les coûts engendrés par leur stockage et leur épandage.. Avant de mettre en place un stockage de boues pâteuses, une étude sera réalisée afin de déterminer s il ne serait pas plus intéressant, techniquement et financièrement, de mettre en place un traitement des 5/8

6 boues plus poussé (filtre presse par exemple ) permettant de produire des boues solides. Le stockage sur simple aire ou en fosse est fortement déconseillé. A défaut, il convient de prévoir un silo couloir non nécessairement fermé sur les côtés mais protégé de la pluie par une couverture avec récupération des lixiviats. La compartimentation se fera, le cas échéant, par des murets délimitant des alvéoles. Il est préférable d éviter de faire des lots de plus de 2 mois. 2.3 Entreposage des boues solides séchées thermiquement ne pouvant être stockées en bord de champ de façon prolongée Ces boues séchées thermiquement doivent être entreposées à la façon des engrais minéraux. A titre d exemples : silos métalliques, hangars ventilés couverts ou silo couloir non nécessairement fermé sur les côtés mais protégé de la pluie par une couverture avec récupération des lixiviats Les boues doivent être refroidies avant d être entreposées afin d éviter les phénomènes d autocombustion et un soin particulier est à apporter à la maîtrise des poussières (sécurité sanitaire du personnel, risque de détonation ). 2.4 Entreposage des autres boues solides Ces boues doivent être entreposées sur une aire étanche, stabilisée avec récupération des jus et des lixiviats. La couverture de l ouvrage n est pas systématique : elle n est pas nécessaire pour les boues déshydratées par filtre presse par contre elle est vivement conseillée pour les boues déshydratées par centrifugation. Lorsque l ouvrage est couvert, il est déconseillé de le fermer complètement. Toutefois, s il s avère que l ouvrage doit être fermé pour mettre en place un système de désodorisation (qui s impose, par exemple, du fait de la proximité des riverains), une ventilation de l ouvrage suffisante doit être prévue en accompagnement. La reprise des boues doit être réalisée grâce à un système qui ne destructure pas les boues. 3. Solutions transitoires de stockage Pour toute nouvelle station d épuration, il est obligatoire de concevoir en même temps que la station, un entreposage suffisant et adapté. Cependant, de nombreuses stations d épuration existantes sur le bassin Artois-Picardie possèdent des ouvrages d entreposage insuffisants voire inexistants. Aussi pour pallier temporairement à ces insuffisances, il existe plusieurs solutions. Entre autres : - les poches souples pour les boues liquides, - la déshydratation mobile ou la déshydratation des boues sur une autre station d épuration qui permet de stocker les boues en bord de champ (au moins pendant un temps), - le compostage, solutions particulièrement adaptées pour les boues pâteuses, - le stockage sur des aires stabilisées étanches pour les boues solides ; ce type de stockage doit être réalisé au plus près de la station afin de gérer au mieux les lixiviats qui devront être récupérés et traités en tête de station. - le stockage dans un bâtiment industriel existant 6/8

7 Le pétitionnaire devra justifier son choix et s engager sur une durée de transition au-delà de laquelle il devra abandonner la solution transitoire pour une alternative pérenne. Dans le cas où ces solutions seraient mises en place, la fréquence d analyses des boues sera adaptée à la capacité de l ouvrage d entreposage de telle sorte qu à chaque fois que l ouvrage d entreposage est vidé afin d épandre les boues, une analyse en micro polluants des boues soit effectuée et connue avant l épandage de celles-ci. Ceci est particulièrement vrai pour les boues liquides pour lesquelles une analyse de boues en ETM (et en CTO le cas échéant) sera réalisée à chaque fois que le silo est vidé. III. Procédure administrative Tout ouvrage d entreposage doit être régularisé au titre de la loi sur l Eau. Le décret N du 29 mars 1993 modifié relatif à la nomenclature des opérations soumises à autorisation ou à déclaration en application de l article L du code de l environnement (article 10 de la loi N 92-3 du 3 janvier 1992 sur l eau) précise le type de procédure applicable en fonction de la taille de la station d épuration ou de la quantité de boues épandues, et ce respectivement pour les procédures relatives à la station et à l épandage des boues urbaines : Stations d épuration, le flux polluant journalier reçu ou la capacité de traitement journalière étant : supérieur ou égal à 120 kg de DBO 5 A supérieur à 12 kg de DBO 5 mais inférieur à 120 kg de DBO 5 D Epandage de boues issues du traitement des eaux usées : La quantité de boues épandues dans l année produites dans l unité considérée, étant : - Quantité de matière sèche supérieure à 800T/an A ou azote total supérieur à 40T/an - Quantité de matière sèche comprise entre 3 et 800T/an D ou azote total compris entre 0.15T/an et 40T/an pour l application des seuils, sont à prendre en compte les volumes et quantités maximales de boues destinées à l épandage dans les unités de traitement concernées. Ainsi, à titre indicatif, une station d épuration d une capacité - comprise entre 200 et 2000 EH est soumise à déclaration et son épandage également - comprise entre 2000 et EH est soumise à autorisation mais son épandage est soumis à déclaration - supérieure à EH est soumise à autorisation et son épandage également (Hypothèse : une station produit 120 kg de DBO 5, elle traite : / 0,95/ EH une station produit 800 T de MS/an, elle traite EH.) Néanmoins, le décret nomenclature ne précise pas la rubrique s appliquant à l instruction d un ouvrage de stockage. Par pragmatisme et souci de rapidité de la régularisation, l instruction du stockage doit être menée dans le premier dossier à instruire. Ainsi, 7/8

8 pour une nouvelle station d épuration (ou lors de la régulation d un ouvrage non autorisé jusqu alors), les modalités de stockage doivent être traitées de manière globale lors de l instruction de la rubrique La filière boue fait, en effet, partie intégrante du système de traitement. De même, dans le cas d une extension de capacité de stockage des boues et s il existe un arrêté concernant la station qui prend en compte les aspects de stockage, un arrêté complémentaire doit être pris. Un nouveau passage en CDH sera nécessaire et si la modification est substantielle, une nouvelle enquête publique devra être menée. en ce qui concerne les stations d épuration existantes et faisant déjà l objet d un arrêté d autorisation au titre de la rubrique ou existant régulièrement avant le 3 janvier 1992 (article 41 du décret procédures n ), faisant l objet de l instruction d un plan d épandage, rubrique 5.4.0, celui-ci devra intégrer la problématique du stockage. pour les stations d épuration existantes régulièrement et possédant déjà un plan d épandage régularisé, le stockage devra être instruit selon les modalités de la rubrique par la prise d un arrêté complémentaire. 8/8

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