UNE RICHESSE À NOTRE PORTÉE : BOUES PROPRES ISSUES D’UN BIOPROCÉDÉ INNOVATEUR

Isabel Beauchesne, N. Meunier, R.D. Tyagi et J.-F. Blais

INRS – Centre Eau, Terre et Environnement, Sainte-Foy, Québec

La gestion des boues d’épuration des eaux usées municipales est l’un des défis du nouveau millénaire auxquels la société est confrontée. L’incinération et l’enfouissement sont couramment utilisés pour les éliminer, mais des techniques à la fois rentables sur le plan économique et profitables sur le plan environnemental sont préconisées (ex. : épandage agricole). Toutefois, la présence de contaminants, particulièrement les métaux lourds, restreint leur utilisation bénéfique.

Cette étude traite des performances à l’échelle pilote d’un bioprocédé de décontamination et de stabilisation de boues municipales développé à l’INRS-ETE pour permettre leur mise en valeur de façon sécuritaire. Ce procédé de biolixiviation-digestion exploite la présence dans les boues d’une microflore indigène de thiobacilles peu acidophiles et acidophiles capables d’oxyder le soufre élémentaire en acide sulfurique. Cette production d’acide abaisse le pH et augmente le potentiel oxydant du milieu, ce qui permet une solubilisation efficace des métaux, ainsi qu’une diminution des indicateurs pathogènes, des odeurs et de la quantité de biomasse résiduelle à gérer. Une étude technico-économique a été réalisée et démontre que l’utilisation de la chaîne de traitement proposée est tout aussi intéressante d’un point de vue économique que les chaînes conventionnelles de gestion des boues.

Dix tests exécutés en mode cuvée ont été réalisés dans quatre bioréacteurs de 4 m³. Les résultats montrent que l’addition de 1,0 à 1,5 g/l de soufre élémentaire (30 à 50 kg S⁰/tonne de boues sèches) est suffisante pour obtenir les conditions acides (pH<2,5) et oxydantes (POR>500mV) nécessaires à la solubilisation efficace des métaux toxiques. L’enlèvement moyen des métaux des boues par le procédé était de 25-78% Cd, 9-32% Cr, 48-100% Cu, 77-99% Mn, 15-53% Ni, 12-47% Pb et 66-100 % Zn. Suite au traitement, les boues conservent leur valeur fertilisante (N, P et K) et présentent un faible contenu en soufre (1,4 à 1,5% S), ce qui est acceptable pour leur utilisation subséquente en agriculture. Finalement, le procédé est très efficace pour éliminer les mauvaises odeurs et les indicateurs bactériens (99-100%). La présentation discutera de la problématique et des résultats.