Comparaison de procédés de valorisation énergétique de boues digérées par analyse environnementale

La Société Publique Locale (SPL) Seine Essonne Energie a obtenu la gestion des stations d’épuration voisines d’Evry et Exona (Corbeil-Essonnes), depuis leur mutualisation en 2021, pour une capacité de traitement cumulée d’environ 350000 Equivalents Habitants, soit une capacité hydraulique de l’ordre de 46000 m3/j. La SPL a mené à bien un projet de méthanisation des boues d’épuration des deux STEP dans le but d’injecter le biogaz produit dans le réseau gazier en récupérant notamment la chaleur issue des effluents en sortie de la station d’épuration d’Evry afin de subvenir aux besoins thermiques des digesteurs. Dans une volonté de pousser la valorisation des ressources des STEP plus en profondeur et de transformer les stations d’épuration en centres de valorisation de l’eau et des déchets, une étude a été menée afin de comparer différents procédés de valorisation des boues digérées. L’objectif de cette étude est de comparer l’impact environnemental de deux voies de traitement et de valorisation thermique des boues digérées par rapport au procédé mis en place actuellement sur les sites. Alors que le procédé actuel de traitement des boues digérées comprend une déshydratation mécanique et une hygiénisation par compostage afin d’envoyer les boues en épandage, les procédés étudiés sont l’incinération spécifique sur site des boues préalablement déshydratées et la déshydratation mécanique des boues suivie d’un séchage thermique afin de les envoyer dans un centre de co-incinération. L’impact environnemental des procédés est centré sur les émissions de gaz à effet de serre en utilisant la méthode Bilan Carbone développée par l’ADEME. Pour chacun des procédés étudiés, deux cas de figure sont comparés en termes de quantités de CO2 équivalente émises et évitées. Dans le cas de l’incinération spécifique des boues, l’impact de la valorisation des fumées d’incinération sous forme d’énergie électrique est comparé à son impact en cas de cogénération. Pour l’envoi des boues dans une unité de co-incinération, la différence entre l’utilisation de gaz naturel ou l’autoconsommation du biogaz produit par le site pour sécher les boues est étudié. Globalement, la balance énergétique est plus favorable dans le cas de l’envoi des boues digérées en unité de co-incinération par rapport aux deux autres procédés et la balance énergétique de l’incinération spécifique est plus défavorable que celle du compostage et de l’épandage des boues. L’utilisation du biogaz produit par la station d’épuration lors du séchage thermique des boues permet quant à elle de fortement réduire la quantité de gaz à effet de serre émis par le procédé au détriment d’une légère baisse des émissions évitées. Ce travail permet d’avoir une vision nouvelle sur les procédés de valorisation des boues d’épuration. En cumulant les approches énergétique, économique et environnementale, il est alors possible d’obtenir des études multicritères permettant d’avoir une vision globale des avantages et des inconvénients de la valorisation énergétique des ressources des stations d’épuration en vue de l’atteinte de leur neutralité carbone à l’horizon 2050.