Forum mondial de l'eau 15 mars 2012

1. Forum mondial de l'eau15 mars 2012 Bruno Maneval, Directeur Assainissement, Grenoble Alpes Métropole Denis Pourlier Cucherat, Grégory Houillon, BG Ingénieurs Conseils 8690.02-RN004/Hln/Pcu

2. Plan de la présentation • 1. Qu'est ce que la digestion des boues d'épuration ? • 2. Pourquoi digérer les boues ? • 3. Faut-il une taille de station d'épuration (STEP) minimale ? • 4. Cas de la STEP de Grenoble • 5. Projet et motivations • 6. Coûts et gains du projet • 7. Conclusion 8690.02-RN004/Hln/Pcu

3. Qu'est ce que la digestion des boues d'épuration ? Digesteur Boues épaissies ~ 1tMS Boues vers traitement aval ~ 0.7 tMS • Les boues : première source d'énergie renouvelable dans une station d'épuration ! Chauffage du digesteur Biogaz ~ 250 Nm3 Valorisation 8690.02-RN004/Hln/Pcu

4. Pourquoi digérer les boues  ? • Avantages : • Réduction de la quantité de boues à traiter (- 30 à 35 % MS) • Production de biogaz (énergie renouvelable et stockable) avec valorisation : chaleur, électricité, travail, carburant • Possibilité de traiter les graisses (codigestion) • Bénéfices pour la filière aval (transport réduit, déshydratation plus facile, séchage thermique plus économe, chaulage facilité, compost à plus haute valeur fertilisante, etc.) • Stabilisation des boues (réduction des odeurs, des pathogènes) • Possibilité de stockage des boues liquides (tampon) • Peu de contraintes avec le traitement aval : combinaison possible avec une incinération spécifique des boues • Inconvénients : • Réglementation vis-à-vis du risque d’explosion (Normes ATEX) • Suivi de fonctionnement nécessaire • Retours en tête de station à traiter (charge en azote) • Coûts d'investissement 8690.02-RN004/Hln/Pcu

5. Pourquoi digérer les boues ?En résumé • Un coût : • Investissement : 500 à 1'200 €/tMS.an selon la taille de la STEP • Exploitation : 20 à 40 €/tMS • Mais…une économie sur : • les coûts de transport • le dimensionnement des équipements (centrifugeuses, filtres, etc.) • le conditionnement (réactifs, électricité boues déshydratées) : 30 à 50 €/tMS initiale • l’élimination finale : incinération = 30 à 60 €/tMS ; séchage > 100 €/tMS • Et … un revenu : • Lié à la valorisation du biogaz 8690.02-RN004/Hln/Pcu

6. Faut il une taille minimale de STEP ? • Valorisation du biogaz selon les types de déchets (ADEME) • 967 STEP en Suisse : 762 pratiquent la digestion (près de 80 %) • France : 10 fois plus d'habitants, seulement 30% de biogaz en plus / Suisse • Taille minimale dépend : • Type de boues • Conditions de valorisation du biogaz • Possibilité de regroupement avec une autre STEP • Possibilité de codigestion • Potentiel encore très important en France 70 millions habitants 7 millions habitants 8690.02-RN004/Hln/Pcu

7. Caractéristiques : 500'000 Équivalents habitants 8'000 tMS de boues (primaires et biologiques) Filière de traitement des eaux : prétraitement (dégrillage, dessablage-déshuilage) décanteurs lamellaires traitement biologique par biofiltration Filière de traitement des boues : Epaississement Déshydratation Incinération spécifique La STEP de Grenoble Alpes Métropole 8690.02-RN004/Hln/Pcu

8. Situation actuelle Capacité de l'incinération insuffisante pour incinérer la totalité des boues produites Excédent envoyé en compostage A court et moyen terme Amélioration du traitement de l'azote et des effluents par temps de pluie Quantités de boues supplémentaires qui ne pourront pas être incinérées par le four existant Motivations pour digérer les boues • -> Digestion meilleure solution pour : • réduire les quantités de boues et permettre leur incinération sur site • éviter d'en évacuer une partie vers le compostage • produire une source d'énergie stockable, renouvelable et valorisable : le biogaz 8690.02-RN004/Hln/Pcu

9. Comparaison sans et avec digestion • Sans digestion : • Nécessaire d'évacuer environ 6'000 t/an de boues déshydratées en centre de compostage, soit 590 k€ HT en 2010 • Consommation du four de 30 à 60 l/h de fioul, ~384 m3/an, soit 200 k€ HT en 2010 • Avec digestion (malgré une forte hausse de la production de boues à traiter (+20%)) : • Toutes les boues seront incinérées sur le site (plus besoin d'évacuer les boues en épandage) • Le biogaz produit par la digestion remplacera totalement le fioul pour exploiter le four • Excédent de biogaz pouvant être valorisé • Réduction des émissions de gaz à effet de serre de l'activité assainissement (-25% à terme) 8690.02-RN004/Hln/Pcu

10. Vues du projet • Principe du digesteur et intégration paysagère 8690.02-RN004/Hln/Pcu

11. Un retour sur investissement en 10 ans : Y.c. aides de l'Agence de l'Eau (3 600 000 €) et de la Région Rhône Alpes (1 000 000 €) Y.c. frais financiers sans comptabiliser la valorisation excédentaire de 1.5 millions Nm3/an de biogaz Gains et coûts de la digestion 8690.02-RN004/Hln/Pcu

12. Conclusion • Investissement à réaliser mais retour sur investissement avec : • Production de biogaz, énergie renouvelable • Réduction des coûts de la filière de traitement des boues • Fort gain en énergie primaire et en émissions de gaz à effet de serre • La digestion des boues : un gain pour le porte monnaie et pour l'environnement 8690.02-RN004/Hln/Pcu

13. Partenaires 8690.02-RN004/Hln/Pcu