Ecole Mohammadia d’IngénieursGénie Urbain et Environnement 2014-2015 Sommaire Liste des tableaux .............................................................................................................................................. 3 Liste des figures ................................................................................................................................................. 4 Introduction Générale ....................................................................................................................................... 6 Objectifs............................................................................................................................................................. 8 Méthodologie ..................................................................................................................................................... 8 Généralités ......................................................................................................................................................... 9 Définitions ...................................................................................................................................................... 9 Cadre législatif ............................................................................................................................................. 10 Premier chapitre : Présentation et Description du cadre du projet .......... 11 1- Présentation de l’entreprise ................................................................................................................. 12 1-1- Veolia Environnement – Amendis.................................................................................................... 12 a- Historique du groupe .................................................................................................................... 12 b- VEOLIA ENVIRONNEMENT MAROC .................................................................................... 12 1-2- Amendis ............................................................................................................................................ 14 1-3- Amendis Tétouan ............................................................................................................................. 14 2- Présentation de la STEP Tamuda Bay................................................................................................. 16 2-1- Situation de la STEP ........................................................................................................................ 16 2-3- Procédés de traitement: Filière Eau ................................................................................................. 19 a- Prétraitement ................................................................................................................................ 19 b- Traitement primaire ..................................................................................................................... 21 c- Traitement secondaire .................................................................................................................. 22 d- Traitement tertiaire ...................................................................................................................... 25 2-4- Procédés de traitement: Filière boue................................................................................................ 26 a- Epaississement .............................................................................................................................. 26 b- Digestion ....................................................................................................................................... 27 c- Déshydratation ............................................................................................................................. 28 2-5- Production du Biogaz ....................................................................................................................... 29 3- Caractérisation des boues .................................................................................................................... 30 Deuxième Chapitre: Présentation des filières de valorisation ........................................................................ 35 I12- II1- Mise en décharge .................................................................................................................................. 36 Mise en décharge publique ............................................................................................................... 36 Mise en décharge contrôlée .............................................................................................................. 36 a- Co-élimination des boues avec les DMA....................................................................................... 37 b- Boues dans les matériaux de recouvrement ................................................................................. 38 Valorisation agricole ........................................................................................................................ 40 Epandage direct................................................................................................................................ 40 1-1- La Convention du Développement Durable ................................................................................. 40 1-2- Gestion de l’épandage ................................................................................................................... 41 a- Stockage .................................................................................................................................... 42 b- Transport .................................................................................................................................. 44 c- Techniques d’épandage ............................................................................................................ 44 d- Qualité des boues et modalités de surveillance ......................................................................... 45 1 Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 1-3- Plan Maroc Vert ........................................................................................................................... 45 1-4- Potentialité des boues en tant qu’engrais ..................................................................................... 47 2- Epandage après compostage ............................................................................................................ 49 2-1- Compostage .................................................................................................................................. 49 2-2- Co-compostage .............................................................................................................................. 49 2-3- Techniques du compostage ........................................................................................................... 51 a- Par aération naturelle ............................................................................................................... 51 b- Par aération forcée.................................................................................................................... 52 II1- Valorisation énergétique .................................................................................................................. 53 Le séchage......................................................................................................................................... 53 a- Séchage naturelle .......................................................................................................................... 53 b- Séchage thermique ........................................................................................................................ 53 2- Mono-incinération ............................................................................................................................ 54 2-1- Principe de l’incinération ............................................................................................................. 55 2-2- Techniques d’incinération ............................................................................................................ 57 a- Fours à soles étagées ................................................................................................................. 57 b- Fours à lits fluidisés .................................................................................................................. 57 c- Fours tournants ........................................................................................................................ 58 3- Co-incinération en cimenterie .......................................................................................................... 58 4- Co-incinération avec les déchets ménagers ...................................................................................... 61 Troisième Chapitre: Application de l’analyse Multicritère ............................................................................ 62 1- Présentation de la méthode de travail .................................................................................................. 63 2- Composantes de la méthode ................................................................................................................. 64 3- Application de la méthode à la problématique des boues .................................................................... 66 3-1- Pondération des critères ................................................................................................................... 66 3-2- Classement des variantes.................................................................................................................. 67 3-3- Résultats .......................................................................................................................................... 70 Conclusion ....................................................................................................................................................... 73 Bibliographie ................................................................................................................................................... 74 2 Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Liste des tableaux Tableau 1: chiffres clés d’Amendis Tétouan 15 Tableau 2: Production des boues de la STEP Tamuda Bay pour les années 2013 et 2014 30 Tableau 3: Analyses ur les boues de la STEP entre 09/2012 et 05/2013 32 Tableau 4: Bulletin d’analyses des boues de la STEP de Tamuda Bay 33 Tableau 5: Récapitulation des principaux projets du PMV PII 46 Tableau 6: Teneurs Moyennes en N, P et K des boues 47 Tableau 7: Besoins en éléments nutritifs (N, ???? ,???) de certains types de culture 47 Tableau 8: Prix et composition de certains engrais commercialisés au Maroc (2000) 48 Tableau 9: Calcul du rapport C/N du mélange boues + eucalyptus 50 Tableau 10: Bilan énergétique simplifié 56 Tableau 11: Valeurs du PCI des boues et de certains combustibles fossiles 59 Tableau 12: Valeurs associées aux appréciations verbales 66 Tableau 13: Pondération des critères 66 Tableau 14: Pondération des sous-critères 67 Tableau 15: Classement des variantes 68 Tableau 16: Tableau des résultats - Notation global des variantes 70 Tableau 17: Classement des variantes par la méthode AHP 71 Tableau 18: Classement des variantes après affectation du même poids aux critères 72 3 Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Liste des figures Figure 1: Organigramme de Veolia Maroc 13 Figure 2: Organigramme d’Amendis Tétouan 15 Figure 3: Site de la STEP Tamuda Bay 16 Figure 4: Vue aérienne de la STEP (Amendis) 17 Figure 5: Dégrilleur automatique et manuel 20 Figure 6: Poste de dessablage-déshuilage 21 Figure 7: Décanteur primaire 22 Figure 8: Fonctionnement du traitement biologique 22 Figure 9: Bassin biologique 23 Figure 10: Clarificateur 24 Figure 11: Schéma de recirculation des boues 24 Figure 12: Table d'égouttage et l'épaississeur hersé 26 Figure 13: Digesteur 27 Figure 14 : Déshydratation par centrifugation 28 Figure 15: boues déshydratées 28 Figure 16: Torchère Figure 17: Chaudière 29 Figure 18: Site retenu pour la décharge contrôlée M'DIQ-FNIDEQ 37 Figure 19: Schéma du procédé de la co-élimination avec les DMA 38 Figure 20: Stockage des boues pâteuses en silos 43 Figure 21: Epandeur à plateaux 44 Figure 22: Epandeur de fumier 45 Figure 23: Schéma du processus du Co-compostage 51 Figure 24: Le compostage en andain 52 Figure 25: Lit de séchage 53 Figure 26 : Schéma du principe de fonctionnement de l'incinération 55 Figure 27: Bilan massique simplifié 55 Figure 28: Courbes définissant la zone d’autocombustibilité des boues 57 Figure 29: Carte interactive des sites de productions de ciment de LAFARGE 60 4 . Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Liste des figures STEP : Station d’épuration MS : Matières sèches MVS : Matières volatiles sèches PCI : Pouvoir calorifique inférieur PCS : Pouvoir calorifique supérieur pH : Potentiel d’hydrogène DOTA/DOTE : Direction opérationnelle de Tanger/Tetouan PMV : Plan Maroc Vert APC : assossiation profesionnelle des cimentiers PNA : Programme national d’assainissement NM : Norme marocaine LPEE : Laboratoire public d’essais et d’études DMA : Déchets ménagers et assimilés AHP : Analyse hiérarchique des procédés 5 . qu’il semble intéressant d’exploiter. bien que l’eau. Ne trouvant une destination réglementée lorsqu’elles sont évacuées. une sérieuse problématique pour le gestionnaire du secteur de l’assainissement liquide et des stations d’épuration. les boues sont essentiellement dans les décharges publiques. Suite au lancement de ce programme. Ces opérations sont complexes et coûteuses pour la collectivité. est effectivement épurée. Or. en fin de traitement. le Maroc a lancé. ce qui ne peut pas générer des quantités appréciables de boues. dans l’objectif de faire hausser le niveau de raccordement global au réseau. de rabattre la pollution domestique de et d’encourager la réutilisation des eaux usées collectées. Ces boues sont donc considérées comme un déchet. Une solution technique est déjà mise en œuvre sur la station et permet partiellement de répondre à cette problématique énergétique et 6 . qu’il faut éliminer tout en respectant certaines contraintes. il n’existe pas encore de stratégie de gestion des boues d’épuration. en 2005. l’assainissement marocain a connu une nette amélioration avec une augmentation du taux de raccordement et de nombre de STEP : Le nombre de stations réalisées est passé à 49 STEP en 2010 contre 21 en 2005. L’une des STEP réalisées dans le cadre de ce programme est celle de Tamuda Bay (2011) qui représente l’un des projets phares de la société Amendis. la valorisation et l’élimination de ces boues constituent en général. possèdent un potentiel énergétique avéré. Par ailleurs. ces boues. Le Programme National d’Assainissement Liquide et d’Epuration des Eaux Usées (PNA). Ceci peut s’expliquer par le fait que le rythme d’assainissement liquide était assez lent. en effet c’est l’une des rares stations d’épuration au Maroc qui adopte le procédé à boue activées et dispose d’un ouvrage de traitement tertiaire des eaux usées.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Introduction Générale Dans un souci de préservation de l’environnement et de lutte contre la pollution. la pollution initiale se retrouve en partie stockée et concentrée dans les boues issues des diverses étapes de traitement de l’eau. fortement chargées en matières organiques. La gestion. il est nécessaire de mettre en place un plan de gestion des boues d’épuration. Mais avec l’avènement du plan national d’assainissement liquide. Actuellement au Maroc. C’est le cas pour les boues digérées de la STEP Tamuda Bay. 7 . produit du biogaz (gaz principalement composé de méthane) source d’énergie propre et valorisable et stabilise les boues et les rend moins odorantes. compostage). ce procédé réduit le volume initial des boues. Il s’agit de la « digestion anaérobie ». Mais vu que les quantités des boues produites par la station restent considérables.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 environnementale. co-incinération) et la mise en décharge. à savoir la valorisation agronomique (épandage. En effet. une seconde valorisation s’avère très utile voir indispensable. (L’incinération. valorisation énergétique. Amendis a effectivement lancé trois projets qui entrent dans le cadre du développement durable de la région : Réutilisation des eaux usées traitées Valorisation du Biogaz pour la production de l’énergie verte Valorisation des boues digérées Cette étude portera sur l’analyse de trois destinations finales envisageables. Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Objectifs Il s’agit dans le projet suivant d’établir une étude comparative entre différente variantes pour la valorisation des boues de la STEP de Tamuda Bay. La méthode AHP commence par l’attribution des coefficients d’importance aux différents critères les uns par rapport aux autres. sept filières de valorisation réparties sur trois axes fondamentaux : - Mise en décharge - Valorisation agricole - Valorisation énergétique Nous nous retrouvons alors devant un problème à variantes multiples. laquelle filière doit impérativement correspondre au cadre économique et réglementaire sans pour autant négliger l’aspect environnemental. Par la suite. Ceci nous permettra d’établir un classement par ordre décroissant de préférence afin de choisir la filière adéquate et d’éliminer celles qui ne le sont pas. c’est ainsi que la méthode permet d’obtenir des résultats quantitatifs. Méthodologie Afin d’atteindre les objectifs fixés ci-dessus. Établir l’inventaire des différentes filières susceptibles d’être appliquées au modèle entre nos mains en termes de moyens techniques. Application d’une analyse multicritère pour effectuer le choix tranchant de la filière adéquate. ceci implique le recours à une méthode d’aide à la décision multicritère. nous commencerons par présenter. il faudra classer les variantes par rapports aux critères définis par le décideur. 8 . de façon détaillée. et fournir en parallèle un ensemble de directives à suivre pour la mise en place d’une stratégie de gestion des boues. En tenant compte du poids des critères. Trois objectifs principaux ont été fixés: Analyser qualitativement et quantitativement les boues. nous serons capables de noter les variantes. mâchefers et fumées. et d'une manière générale. de récupération. de réemploi. répondant aux caractéristiques et prescriptions techniques réglementaires où sont déposés d’une façon permanente les déchets […] – Définition selon la loi 28-00 STEP: Station d’épuration des eaux usées est une installation permettant la purification des eaux usées urbaines et/ou industrielles par un traitement physique suivi d’un traitement biologique. par l’action du feu. d’utilisation des déchets comme source d’énergie ou toute autre action visant à obtenir des matières premières ou des produits réutilisables provenant de la récupération des déchets. production. Déchet: Tous résidus résultant d'un processus d'extraction. tout objet et matière abandonnés ou que le détenteur doit éliminer pour ne pas porter atteinte à la santé. Ces sédiments résiduaires sont surtout constitués de bactéries mortes et de matière organique minéralisée. Les eaux épurées sont soit réutilisées ou rejetées dans le milieu naturel. utilisation. 9 . et ce. à la salubrité publique et à l'environnement […] – Définition selon la loi 28-00 Valorisation des déchets: Toute opération de recyclage. contrôle ou filtration. consommation. afin de réduire ou d’éliminer l’impact négatif de ces déchets sur l’environnement […] – Définition selon la loi 28-00 Décharge contrôlée: installation ou site. exploitation. Incinération: L’incinération est une technique de transformation ou de réduction de la matière en cendres.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Généralités Définitions Boues d’épuration: Les boues d’épuration (urbaines ou industrielles) sont les principaux déchets produits par une station d'épuration à partir des effluents liquides. transformation. sur les textes législatifs et réglementaires tels que : Loi n° 28-00 du juillet 2006 relative à la gestion des déchets solides et à leur élimination.262: Norme de bonne pratique d’incinération des boues avec ou sans graisse et refus de dégrillage NM 03. dépôts directs ou indirects dans les eaux superficielles ou Souterraines.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Cadre législatif La réalisation de ce projet s'appuie d’une part. Loi n° 11-03 du 12-05-2003 relative à la protection et la mise en valeur de l’environnement Loi n° 10-95 du 15-07-1995 relative à la gestion de l’eau et ses textes d’application Loi n° 12-03 du 12-05-2003 relative aux Etudes d'Impact sur l'Environnement et ses décrets d’application Décret N°2-04-553 de la loi N°10-95 du 24-01-2005 Décret relatif aux déversements. d’autre part.7.262 : Norme de bonne pratique pour le séchage des boues NM 03.7. dans la mesure où il est nécessaire d’éliminer les boues périodiquement lesquelles boues sont classées comme déchets solides. rejets.7.263 : Bonne pratique pour la mise en décharge des boues 10 . sur le cadre défini dans la politique nationale en matière de protection de l'environnement et des projets du développement durable. écoulements. NM CEN/TR 13097: Norme de bonne pratique pour la valorisation des boues en agriculture – Identique à la norme européenne CEN/TR 13097/2010 NM 03. Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Premier chapitre : Présentation et Description du cadre du projet 11 . Au cours des années 1960. Veolia Environnement Maroc compte plus de 5000 employés regroupés dans quatre filiales : Direction opérationnelles (Rabat. Amanor.VEOLIA ENVIRONNEMENT MAROC Veolia Environnement Maroc est présente au Maroc depuis l’an 2002. En 1967. Filiales de Veolia Environnement Maroc Direction Opérationnelle de Rabat (REDAL) Société qui a pris en charge. de distribution d’eau et d’électricité. et de la CGEA (transport et propreté). prolongement logique de son action. 12 . D’abord centrée sur la distribution de l’eau. Cette diversification s’accompagne d’un développement international dans toutes ses activités.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 1. La société élargit son champ d’action par l’acquisition de la Compagnie Générale de Chauffe spécialiste de la gestion énergétique. dans le cadre d’un contrat de gestion déléguée. Au bout des années 1980. Tanger et Tétouan).Présentation de l’entreprise 1-1.Veolia Environnement – Amendis a. la société connait une forte croissance sur son métier historique. la gestion des services d’assainissement liquide et de distribution d’eau et d’électricité des Wilayas de RabatSalé. Jusqu’au milieu du XXe siècle. aussi bien en France qu’à l’étranger. elle s’implique dans les métiers de la propreté et exploite ses premières usines d’incinération et de compostage des déchets ménagers.Historique du groupe La Compagnie générale des Eaux est créée en 1853. b. son activité s’élargit rapidement au traitement des eaux usées. la Compagnie Générale des Eaux accroit son intervention dans les services à l’environnement. via des contrats de gestion déléguée dans les services d’assainissement liquide. dans l’entretien des réseaux d’assainissement.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Contrat d’exploitation et d’investissement signé le 22 octobre 2002 pour une durée de 26 ans Dessert 24 communes soit plus de 2 000 000 habitants 13 municipalités desservis Plus de 700 000 clients Investissement : Environ 14 milliards de dirhams sur 30 ans AMANOR Société spécialiste dans le transport du personnel. la gestion des services d’assainissement liquide et de distribution d’Eau et d’Electricité des Wilayas de Tanger et de Tétouan pour une durée de 25 ans. d’éclairage public et de basse et moyenne tension Création : avril 2013 Effectif : 300 personnes La répartition du CA par activité se présente comme suit : 51% Assainissement liquide 23% Transport 26% Electricité Direction Opérationnelle de Tétouan et Direction Opérationnelle de Tanger .Amendis (Société d’Eau et d’Electricité du Nord) : Société qui a pris en charge dans le cadre de contrats de gestion déléguée. 2 contrats d’exploitation signés le 12 décembre 2001 Effectif : 2180 en 2012 Dessert 21 communes soit 1 300 000 habitants Figure 1: Organigramme de Veolia Maroc – Source :Base de donnée Amendis 13 . La filiale est chargée.N) est une société anonyme de droit privé marocain. porte le nom évocateur d’Amendis dont le nom découle de l’arabe classique aman. les objectifs généraux sont de construire des stations de traitement des eaux usées. stabilité. 1-3. Le suffixe – dis y adjoint la notion de distribution.Amendis La Société des Eaux et de l’Electricité du Nord (S. Les objectifs généraux de ces contrats de concession sont de construire des stations de traitements des eaux usées. Les enjeux liés à l’amélioration du service d’assainissement concernant. hauts lieux du tourisme marocain. depuis 2002. de réhabilité et moderniser les infrastructures. avec pour objectif majeur la réhabilitation de la qualité des eaux de baignade de la baie de Tanger et de la côte Tétouanai. sérénité et du terme usité en berbère du Rif pour désigner l’eau.Amendis Tétouan Dans la Wilaya de Tétouan. qui signifie à la fois sécurité. Avec un investissement de près de 3. de faciliter l’accès de la population à ces trois services et d’améliorer leur qualité de vie. deuxièmement le développement économique et touristique des régions de Tanger et Tétouan. au capital de 800 millions de dirhams. activité majeure d’Amendis. 14 .E.E. de réhabiliter et moderniser les infrastructures. Amendis filiale de Veolia Environnement Maroc joue un rôle majeur dans le domaine des services à l'environnement. premièrement l’hygiène et la santé publique.9 milliards de dirhams sur toute la durée du contrat de concession.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 1-2. et. de la gestion déléguée des services de l'assainissement liquide et de distribution d'eau potable et d'électricité de la ville pour une durée de 25 ans. de faciliter l’accès de la population à ces trois services et d’améliorer leur qualité de vie. ONA et SOMED Investissement prévus 3. HQI. CGE.9 milliards de dirhams Périmètre d’activité 14 communes soit 659 392 habitants Effectif permanent 1131 Nombre de clients Assainissement 177 286 Eau potable 177 750 Electricité 215 453 Tableau 1: chiffres clés d’Amendis Tétouan – Source : Base de donnée Amendis Figure 2: Organigramme d’Amendis Tétouan – Source : Base de donnée Amendis 15 .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Dénomination Sociale Forme juridique Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Amendis Tétouan Société anonyme de droit privé marocain Chiffre d’affaires 832 479 000 DH Actionnaires Veolia Environnement Maroc Actionnaires fondateurs VIVENDI. Figure 3: Site de la STEP Tamuda Bay Cette station mise sur le développement du tourisme balnéaire pour lequel elle s’est donné une identité visuelle et commerciale unifiée “Tamuda Bay”.Présentation de la STEP Tamuda Bay 2-1- Situation de la STEP La station d’épuration des eaux usées de Tamuda Bay. est située à proximité de la ville de M’DIQ.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 2. 16 . Elle vise à atteindre deux principaux objectifs: la dépollution des eaux usées de Fnideq et de la zone touristique de «Tamuda Bay» . au Nord du croisement de l’Oued Negro et l’autoroute A6 reliant Tétouan à Fnideq. selon Amendis. la protection durable de la Méditerranée et la satisfaction des besoins en assainissement liquide d’une population de près de 170 000 habitants. Elle s’étend sur une superficie de 6ha. du nom d’une antique cité phénicienne bâtie dans la région. renvoyant ainsi à un patrimoine culturel et historique riche aux couleurs méditerranéennes. à travers la piste qui mène vers la commune rurale Alliyine. Cette station a nécessité un investissement de 420 millions de DH. les quantités des eaux usées en été sont 25% plus importantes qu’en hiver(AMENDIS). ce qui est prévu à l’horizon de l’année 2017. on est à un cinquième de cette quantité vu que la population concernée n’est pas toute raccordée au réseau d’assainissement. La station est dimensionnée pour recevoir un débit journalier d’eaux usées de l’ordre de 31 250 m3/j. Ce dispositif est complété par un projet de réutilisation des eaux traitées par la station de Tamuda Bay dans l’arrosage des espaces verts avec un débit d’exploitation de 23. Les effluents arrivent sur le site de la station de traitement via une conduite refoulement sous pression. ainsi qu’un projet de valorisation des boues qui fera objet de notre étude. ce chiffre a été obtenu comme suit : Les statistiques actuelles estiment pour chaque habitant un rejet d’eaux usées domestiques de 184 l/EH/j. Figure 4: Vue aérienne de la STEP (Amendis) 17 . Or. la station a été conçue pour traiter les eaux usées d’une population de 170000 habitants (de Kabila à Fnideq). On note qu’au niveau de la station. Etant donné que la majeure partie des habitants de la zone sont des touristes.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Cette station adopte le procédé d’épuration biologique dit «à boues activées à moyenne charge» qui permet l’élimination des matières carbonées en milieu aérobie. Donc on a : 184 l/EH/J * 170 000 habitants = 31 280 m3/j. la production d’énergie capable de satisfaire 35% des besoins de la station en énergie électrique.000 m3/jour. Quantité de boues digérées produite : 9. Quantité de Biogaz produite : 3000 m3 /j.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Les Chiffres Phare de la STEP Capacité: 170 000 Equivalent Habitant.5 t/j. Capacité hydraulique: 31 000 m3/j. Coût d’investissement du projet: 420 MDh dont 170 MDh pour la station. 8 stations de pompage et 1 station d’épuration. 18 . Traitement des boues: Epaississement. Traitement secondaire: Boues activées moyenne charge. digestion anaérobie et déshydratation. dont l’espace entre eux est de l’ordre de 20 mm pour le dégrilleur automatique et 30 mm pour le dégrilleur manuelle (Photo). Débit maximal sur chaque lame : 1075 m3 /h Vitesse maximale de passage par lame : 0. Ce sont des préalables nécessaires à tout procédé d’épuration. L’opération consiste à faire passer l’effluent entre les barreaux d’une grille. aisément accessibles et les départs de chaque file de traitement seront isolables par batardeaux. pour retirer des effluents venant du répartiteur les fragments de dimension supérieure à l’écartement de la grille (qui est de 10 mm).Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 2-2. La répartition des effluents sur chacune des files est effectuée par des lames déversantes réglables. Les déchets sont repris par un convoyeur et stockés en benne.Procédés de traitement: Filière Eau a.Prétraitement Les opérations de prétraitement ont pour fonction de retirer de l’effluent les particules grossières susceptibles de gêner les traitements ultérieurs.77 m/s Débit minimal sur chaque lame : 409 m3/h Le prétraitement consiste en: Un Dégrillage Ce procédé permet d’éliminer mécaniquement tous déchet insoluble ne pouvant pas être éliminé par un traitement biologique. 19 . 20 . Les eaux rejoindront le réseau de collecte interne de la filière eau. où ils seront évacués vers la décharge.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Figure 5: Dégrilleur automatique et manuel Un Dessablage – Déshuilage Le dessablage permet. Les sables seront stockés dans une benne. Chaque file est équipée de trois aérateurs permettant d’assurer la flottation des graisses. Elles remontent ainsi à la surface et sont raclées pour être acheminées vers une fosse à graisses. permettant de faire remonter rapidement les graisses en surface (les graisses sont hydrophobes). d'où elles sont reprises vers les classificateurs. Les matières minérales (sables) décantent au fond de l'ouvrage. Le dégraissage consiste en l'injection de fines bulles d'air dans le bassin de déshuilage (Figure 5). Un pont racleur reprend les sables par deux pompes à sable embarquée et racle les graisses. Les graisses sont émulsionnées par des aérateurs sous forme de moyennes bulle. de retirer les sables mélangés aux eaux afin d’éviter de gêner le fonctionnement de la station par l’usure plus rapide des éléments mécaniques comme les pompes. par principe de décantation. Les matières décantées appelées boues primaires se retrouvent au fond d’ouvrage (boues) et doivent donc être pompées pour être traitées sur la filière boue. 21 . Cette étape est réalisée dans deux ouvrages cylindro-coniques situés après les prétraitements et en amont de la filière biologique.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Figure 6: Poste de dessablage-déshuilage b. Ces ouvrages ont un diamètre de 25 m.Traitement primaire La première étape du traitement proprement dite consiste à éliminer les matières organiques et minérales facilement décantables grâce à une décantation primaire (Figure 7). Le principe de fonctionnement de cette étape consiste à laisser décanter les effluents grâce à une vitesse peu élevée. Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Figure 7: Décanteur primaire c.Traitement secondaire Figure 8: Fonctionnement du traitement biologique 22 . Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Traitement biologique : Cette étape est conçue sur le principe des boues activées à moyenne charge, afin d’éliminer la pollution carbonée. La dégradation biologique de la pollution carbonée nécessite une zone aérée (figure 9). Dans cette zone, les bactéries aérobies utilisent les matières organiques carbonées comme substrats et consomment en même temps de l’oxygène dissous pour leur respiration. La dégradation des matières organiques entraîne la production supplémentaire de biomasse Figure 9: Bassin biologique Cette biomasse épuratrice a la particularité de former une suspension de particules décantables ou floc bactérien. Une fois la réaction terminée, le mélange biomasse-eau interstitielle est dirigé vers un ouvrage de séparation (clarificateur) dans lequel sont récupérées en fond d’ouvrage les boues et en surverse, les eaux épurées. Dans un système dynamique de réaction biologique, une concentration stable des boues activées dans le bassin d’aération est maintenue par recirculation des boues décantées, tandis que la part en excès est extraite du système. Les boues en excès sont alors envoyées dans la filière de traitement des boues. La clarification Cette étape consiste à séparer l’eau des boues ou des résidus secondaires issus de la dégradation des matières organiques. Cette décantation est opérée dans des bassins spéciaux : les clarificateurs (figure 6). Les boues se déposent au fond du bassin, où elles sont raclées et évacuées. 23 Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Les effluents clarifiés sont renvoyés vers le rejet ou vers le traitement tertiaire tandis que les boues décantées sont recirculées. Les boues en excès sont extraites vers la filière boue. Figure 10: Clarificateur Figure 11: Schéma de recirculation des boues Pour obtenir une biomasse épuratrice, il est nécessaire de maintenir une certaine quantité de biomasse dans le bassin d’aération. L’équilibre entre l’extraction d’ une part, et la recirculation d’autre part, permet de maintenir l’âge de boues et la concentration indiquée pour le bon fonctionnement du réacteur biologique. Les boues activées dans le bassin d’aération sont maintenue par recirculation des boues décantées, tandis que la part en excès est extraite du système par des pompes spécifiques vers la table d’égouttage. La recirculation a donc pour but de ramener les boues activées dans le bassin d’aération et le réglage du taux de recirculation. 24 Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Les bâches à flottants file 1 et file 2 récupèrent les flottants issus de leurs clarificateurs respectifs. Chaque bâche à flottants, équipé d’une pompe immergée renvoie les flottants produits par les clarificateurs, dans la bâche à écumes communes. La bâche à écumes commune récupère les écumes des bassins d’aération et les flottants provenant des bâches à flottants des clarificateurs file 1 et file 2. La bâche à écumes commune, équipé d’une pompe immergée (et une pompe en secours caisse) renvoie les écumes et flottants produits par la station, dans la bâche de mélange des boues. d- Traitement tertiaire Le traitement tertiaire consiste en une filtration suivie d’une désinfection, il est dimensionné pour permettre de produire sur 24 heures de fonctionnement une quantité d’eau traitée au moins égale à 75% du débit de pointe. Les eaux traitées seront utilisées en arrosage ou rejetées dans l’Oued Negro. Bien que les ouvrages soient installés au niveau de la station, ils ne sont pas encore opérationnels. Filtration mécanique L’ensemble de filtration est constitué de deux filtres (un filtre en fonctionnement et un filtre en secours automatique). Chaque filtre est dimensionné afin de recevoir le débit nominal des eaux traitées de 1000 m3/h. Les filtres d’une maille de tamis de filtration rotatif de 10 μ. Désinfection au chlore gazeux La désinfection des eaux est réalisée au chlore gazeux. Un bassin chicane permet d’assurer un temps de contact d’au moins 20 minutes. L’unité de stockage et d’injection de chlore gazeux comprend des équipements et accessoires au bon fonctionnement de l’installation (chlorométries, hydro éjecteurs, pompes d’eau motrice….) ainsi que tous les équipements et accessoires de sécurité correspondant à une installation de chloration au chlore gazeux. 25 Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Procédés de traitement: Filière boue a.Epaississement Chaque file de traitement primaire comporte une pompe en fosse sèche servant à extraire les boues primaires qui sont envoyées dans un silo épaississeur de volume 314 m3 et équipé d’une herse de 10 m de diamètre (Figure 10). assurant une première séparation liquide/solide. les boues subissent un conditionnement par injection de polymère. Les boues épaissies sont reprises en fond d’ouvrage par deux pompes volumétriques qui refoulent les boues dans la bâche de mélange commune avec les boues biologiques préalablement passées sur une table d’égouttage. 26 . Figure 12: Table d'égouttage et l'épaississeur hersé Avant leur introduction dans la table d’égouttage. Il est dimensionné de façon à obtenir des boues épaissies à une valeur moyenne de 60 g/l. à partir des boues extraites des décanteurs primaires à environ 10 g/l. Les boues primaires épaissies et les boues biologiques sorties de la table d’égouttage sont refoulées dans une bâche de mélange tampon. La table d’égouttage est conçue pour l’épaississement des boues résiduaires urbaines (5 à 30 g/l). Ce conditionnement est primordial pour permettre l’agglomération des boues en flocs.Elle permet d’obtenir une boue à concentration élevée entre 6 et 10% avec un taux de capture supérieur ou égal à 96% avec des consommations de polymère faibles (Figure 12). dont le rôle est d’homogénéiser les boues et de permettre également une alimentation continue du digesteur. 27 . Produire du biogaz (la production du biogaz n’est pas une fin en elle-même. pour que les conditions de digestion soient optimum. Le volume global du digesteur est de 5 200 m3 afin que le temps de séjour soit supérieur à 20 jours. mais le biogaz sera réutilisé par exemple pour le réchauffage des boues par exemple) Le volume de boues mixtes à digérer étant de 256 m3/j.Digestion Les boues épaissies sont ensuite dirigées vers un digesteur (Figure 13) afin de : Réduire les matières organiques (aussi appelées matières volatiles) présentes dans les boues. Transformer la texture des boues pour obtenir une bonne aptitude à la déshydratation . b.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 La bâche est équipée d’un agitateur immergé pour l’homogénéisation des boues et une pompe en fosse sèche dédiée à l’extraction des boues mélangées. Figure 13: Digesteur Les boues dans le digesteur doivent être maintenues à une température de 35°C-37°C. de manière à obtenir une stabilisation des boues . c. Avant d’atteindre les centrifugeuses. il faut donc: Réchauffer les boues mixtes. Le mélange boues/polymère indispensable à une bonne déshydratation est donc réalisé dans la conduite d’alimentation des centrifugeuses. reçoit les boues déshydratées et les envois dans une benne. Figure 15: boues déshydratées Figure 14 : Déshydratation par centrifugation 28 . Les boues sont ensuite déshydratées par les centrifugeuses : une pompe gaveuse située sous chaque centrifugeuse.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Afin de maintenir cette température dans le digesteur. L’injection de polymère est réalisée à l’aide d’une pompe doseuse. les boues sont conditionnées au polymère.Déshydratation Les boues sont alors pompées dans la bâche à boues digérées par deux pompes volumétriques alimentant deux centrifugeuses. Compenser les déperditions de température liées aux murs du digesteur… Pour réaliser cela. au refoulement des pompes d’alimentation des centrifugeuses. une partie des boues est extraite en continu du digesteur et réchauffée dans un échangeur tubulaire eau/boues d’une température de 37°C à une température de 40°C de manière à compenser les déperditions de chaleur dans les digesteurs. Dans le cadre des projets du Développement Durable.Production du Biogaz Un circuit de biogaz permet de recueillir le gaz produit par le digesteur et de le stocker dans le gazomètre. Figure 16: Torchère Figure 17: Chaudière 29 .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 2-3. Il est produit pour servir : A réchauffer les boues en alimentant la chaudière . Une torchère est prévue pour brûler le biogaz en excès. Ce biogaz produit dépend de la qualité des boues à digérer (quantité de matières organiques dans les boues appelée MVS). et couvrir 35% des besoins de la station en électricité. Il est composé principalement de : 70% de Méthane 29 % de Gaz carbonique 0.1% d’Hydrogène sulfure Le biogaz est stocké dans un gazomètre pour être utilisé en fonction des besoins. le biogaz est destiné à être consommé par un groupe électrogène biogaz afin de produire une énergie électrique de 350KW. il est nécessaire de décrire la composition des boues en question. ceci est dû à une panne de l’agitateur du digesteur et donc d’une augmentation du volume des boues produites. Production des Boues au niveau de la STEP Volume (m3) des Quantité(t) des boues produites boues produites 2013 2014 2013 2014 Janvier 150 1000 153 1020 Février 110 480 112 490 Mars 120 740 122 755 Avril 130 540 133 551 Mai 180 690 184 704 Juin 220 480 224 490 Juillet 490 620 500 632 Août 790 630 806 643 Septembre 1110 543 1132 554 Octobre 740 430 755 439 Novembre 660 210 673 214 Décembre 490 430 500 439 TOTAL 5190 6793 5294 6929 MOYENNE 433 566 441 577 MAXIMUM 1110 1000 1132 1020 MINIMUM 110 210 112 214 Mois Tableau 2: Production des boues de la STEP Tamuda Bay pour les années 2013 et 2014 – Source : Base de donnée STEP Tamuda Bay A partir de Juin 2013. la production des boues a remarquablement augmenté. afin d’identifier la filière la plus susceptible de les accueillir.Caractérisation des boues Avant de procéder à l’énumération et à la description des différentes voies de valorisation potentielles.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 3. La mise en place d’un nouvel agitateur est prévue pour Mai 2015. 30 . les boues liquides sont les plus difficiles à manipuler (manutentionner). Elles sont en général issues de stations - Solides : Pour les boues d’une siccité supérieure à 25%.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Description de la boue : Chaque boue a une texture qui dépend du traitement qu’elle a subit. La mesure de la siccité des échantillons de boues se voit très importante. Propriétés physiques Siccité. Les eaux de la côte de Tamuda Bay sont toutes d’origine urbaines étant donnée l’absence de toute activité industrielle signifiante et capable de modifier la qualité des eaux ou des boues. ceci revient à déterminer l’origine et la qualité des eaux d’où elle a été extraite et le type de traitement subit. puisque la teneur des éléments chimiques est calculée en général par rapport à la matière sèche. Le pourcentage d’eau représente l’humidité alors que le pourcentage de matières sèches représente la siccité. La description d’une boue comprend aussi une indication sur son origine. les boues de la STEP Tamuda Bay sont en effet de cette nature pâteuse puisqu’à la sortie du digesteur elles subissent une centrifugation (+polymères) et sont à l’état final d’une siccité moyenne de 22% (Entre 20% et 25%). Matière sèche MS La boue est constituée de matières sèches (MS) . Il faut aussi préciser l’âge de l’échantillon de boue. elles ont généralement subit un séchage et sont les plus facile à stocker. ces boues sont en général issues des STEP qui intègrent un ouvrage de déshydratation. La mesure de la teneur en matières sèches se fait en pesant les résidus d’un échantillon de boue après son passage dans une étuve à 105°C. qui correspond à la date de son extraction. avant de procéder à leur caractérisation chimique. en général les boues sont classées selon leur siccité en 3 types : - Pâteuses : Il s’agit des boues de siccité entre 10 et 25 %. transporter et valoriser. - Liquides : D’une siccité inférieure à 10%. 31 . puisque c’est un paramètre important pour l’utilisation ultérieure de la boue en agriculture. Le pH détermine partiellement la charge électrique des particules solides et.c’est une approximation de la teneur en matière organique (MO).66 moyennes 2013 Sortie Digesteur 24. Ce paramètre livre une indication sur le degré de stabilisation de la boue et son aptitude à divers traitements (déshydratation. puisqu’elle améliore la porosité et le pouvoir de rétention de l’eau des sols. influe sur leur stabilité colloïdale.14% L’année 2012 : R = 6% Les valeurs usuelles : R = 39.45 moyennes 2012 Sortie Digesteur - - 16.77 56.. incinération.9 à 7. pH : La mesure du pH en premier lieu se voit élémentaire.17 59.04 23.76g/l 72% 36.46 14.29 Dans le 51. leur approvisionnement en eau et en éléments nutritifs tout en apportant une source de nourriture aux vers de terre et aux microorganismes utiles.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Matière Volatile sèche MVS : La MVS est déterminée après passage de l’échantillon à une température de 550°C .93 54.77 % 32 .8g/l 61% Entrée Digesteur Valeurs usuelles Sortie Digesteur Dans le digesteur 30 à 40°C digesteur 6.7 7.2 7.49 Valeurs Entrée Digesteur - - 17. T°C pH MS g/l %MVS Valeurs Entrée Digesteur 24. par conséquent. La matière organique d’un amendement est un paramètre agronomique très important en agriculture. Elle favorise ainsi l’enracinement des plantes cultivées.8 Tableau 3: Analyses des boues de la STEP – Source :Bulletin d’analyses effectués par LPEE sur les boues de la STEP entre 09/2012 et 05/2013 Les rendements du digesteur peuvent ainsi être calculés : - L’année 2013 : R = 41.)..89 54. surtout en cas de valorisation.7 41. L’azote en excès se minéralise sous forme ammoniacale et nitrique. Ces analyses sont effectuées annuellement par le Laboratoire Publique d’Essais et d’Etudes LPEE. Analyses minéralogiques : Les analyses minéralogiques permettent essentiellement de déterminer la valeur nutritive des boues. mesuré sur un matériau organique.545 16.28 13.1 125 0. Cr. Ni. Mn. Zn et Cu Eléments bénéfiques : Al. Zn…). indique le degré d’évolution de la matière organique et son degré de résistance à la dégradation microbienne.4 156 0. du fait qu’il renseigne sur la richesse en N et sur l’activité biologique du milieu. Hg. Divers métaux – éléments traces (Cd.2 35.62 23.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Rapport C/N : Ce rapport entre le carbone et l’azote totaux. 33 . Cu. Méso éléments : Ca. plus la biodégradation des boues est facile. le phosphore P et le potassium K : Ce sont les éléments les plus importants qui permettront d’apprécier les boues pour leur valorisation en agriculture. Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn Cr+Cu+Ni+Zn mg/Kg MS Résultats 2013 5. Pb. Plus C/N est faible.7 453 619 Résultats 2014 0. la connaissance des teneurs en éléments- traces métalliques est primordiale.8 484 670 Tableau 4: Bulletin d’analyses des boues de la STEP de Tamuda Bay du 19/09/2013 et du 14/05/2014.799 17. Na Analyse des éléments traces métalliques Quel que soit la destination finale des boues. Le rapport C/N est important en agriculture. Ils portent sur les éléments suivant : Macro éléments : l’Azote N. Mg et S Oligo-éléments : Fe. Différentes approches (formule de Dulong. à l'exclusion de l’énergie de vaporisation (chaleur latente) de l'eau présente en fin de réaction. Composition en germes pathogènes : Les eaux usées contiennent des germes pathogènes. Son importance est primordiale en incinération.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Le PCI/PCS (pouvoir calorifique inférieur/supérieure) C'est l’énergie thermique libérée par la combustion d'un kilogramme de combustible sous forme de chaleur sensible. etc. de différents types. N. à défaut de le mesurer expérimentalement à la bombe calorimétrique.) permettent de le calculer approximativement. théorie des électrons disponibles. S par écriture de la stœchiométrie de combustion. H. qui sont transmis aux boues résiduaires après leur épuration. il est à relier au C. Ces micro-organismes. 34 . Généralement exprimé par rapport aux MV. O. peuvent être nocifs à la santé humaine. mais aussi aux végétaux en cas d’épandage agricole. Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Deuxième Chapitre: Présentation des filières de valorisation 35 . 36 . valorisation énergétique Mise en décharge D’un point de vue environnemental la mise en décharge des boues n’est pas une solution efficace pour éliminer la pollution. la mise en décharge est l’option la moins recommandée selon Le principe de hiérarchie des gestions des déchets cité dans la norme NM 03.7. les boues de la STEP sont transférées vers la décharge de FNIDEQ située au nord de la STEP.Mise en décharge contrôlée Pour la préfecture de M’diq-Fnideq.Mise en décharge publique La mise en décharge des boues est réglementée par la loi 28-00 relative à la gestion des déchets et à leur élimination.263 sur la mise en décharge des boues : Réduction Réutilisation Valorisation: Recyclage. Actuellement. on ne fait que la concentrer.à la saturation du site de décharge et donc du changement du site de celle-ci.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 I. Les boues issues du traitement des eaux usées urbaines sont classées comme « déchets non dangereux ».Mise en décharge 1. ce qui signifierait un transportde plus en plus longs et coûteux . un site de décharge contrôlée a été déjà retenu suite à un précédent projet d’aménagement de décharge contrôlée des communes de M’diq et Fnideq. D’autant plus que cette voie d’élimination risque de se heurter très rapidement : . . D’un point de vue législatif.au refus de l’exploitant de la décharge d’accepter des déchets insuffisamment déshydratés. compostage. 2. et l’expédier dans un milieu différent de celui où elle est apparue. la déplacer. Les études techniques et l’étude d’impact environnemental ont été réalisées et validées en 2011. Le site est situé sur les terrains jouxtant la décharge existante de Fnideq et localisé plus précisément à 2 km au Nord-ouest du centre-ville de Fnideq. reste la variante la moins appréciée du point de vue environnementale et réglementaire. 37 . Répartir uniformément une couche mince de boues d’environ 0. les déchets en vrac sont alors poussés en bas de la pente afin qu’une deuxième couche de déchets couvre la boue et prévient sa remontée . Sa topographie est accentuée et montre un dénivelé d’une vingtaine de mètres. bien qu’elle très intéressante économiquement.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Le site se présente sous la forme d’une excavation naturelle. Sa superficie est estimée à environ 20 hectares.Co-élimination des boues avec les DMA Au niveau de la décharge contrôlée on peut procéder à la co-élimination des boues et des déchets municipaux en vrac qui se fait de la manière suivante : Répartir une première couche de déchets à l’aide d’un compacteur .25m d’épaisseur sur la couche de déchets à l’aide de la lame de l’engin compacteur . L’épaisseur de la couche des déchets est d’environ 1m. Figure 18: Site retenu pour la décharge contrôlée M'DIQ-FNIDEQ a. La mise en décharge qu’elle soit publique ou contrôlé. Figure 19: Schéma du procédé de la co-élimination avec les DMA b. les déchets mis en décharge par une couche (d’environ 0. Un mélange boue/terre dans une proportion 1/1 peut constituer un matériau convenable pour le recouvrement quotidien de la surface de la décharge.Boues dans les matériaux de recouvrement Recouvrement temporaire: Une partie de l’exploitation d’une décharge peut consister à recouvrir. les mauvaises odeurs.15 m) de terre ou d’un matériau inerte afin de contrôler les vecteurs de maladie. les déchets volants et la fouille des déchets sans risque pour la santé humaine et l’environnement. à la fin de chaque journée de travail où l’intervalle plus fréquent si nécessaire . 1 tonne de boues est éliminée).Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Cette technique permet d’éliminer conjointement les déchets municipaux et les boues avec un rapport 3/1 (pour chaque 3 tonnes de déchets éliminés. Des boues d’épuration sans ajout de terre peuvent représenter un matériau de recouvrement quotidien convenable si leur teneur en matière sèche est de 50% minimum et qu’elles ont subi un traitement de stabilisation destiné à réduire leur teneur en matière organique dégradable. les incendies. Les boues possédant ces caractéristiques présentent les avantages suivants pour une utilisation en tant que matériau de recouvrement : 38 . elles agissent comme une barrière physique permettant d’éviter que les déchets ne s’envolent et elles améliorent l’aspect visuel de la décharge . elles ont une faculté élevée d’absorption des mauvaises odeurs . Les boues fournissent de la matière organique et de l’azote et du phosphore à libération lente. rongeurs et autre vecteurs. Recouvrement final Lorsqu’une décharge a atteint la fin de sa durée de vie utile. elle-même recouverte de 1 m de terre. Les boues digérées ayant une teneur en matière sèche de 20% minimum peuvent tout à fait être incorporées à la terre de la couche supérieure dans un rapport terre/boues d’environ 1/1 (le rapport dépend des boues et de la nature de la terre). - Tout comme la terre. - Elles peuvent réduire les risques d’incendie associés aux décharges destinées aux déchets solides municipaux . favorisée par les conditions humides . 39 . ce qui favorise le développement durable de la terre et de la formation d’une couverture végétale. ce qui aide à la prolifération des insectes.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs - Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Leur capacité d’absorption de l’humidité est élevé. - Elles contribuent à réduire les risques de contamination des eaux souterraines et de surface par les lixiviats. Cette couche de recouvrement finale comporte une couche d’infiltration en argile ou matériau similaire de 1 m environ. - Tout comme la terre. elle subit un recouvrement final destiné à réduire au minimum la circulation de l’eau dans la décharge fermée et à fournir un substrat pour une couverture végétale. . il faut donc prendre toutes les précautions nécessaires à la réussite de l’épandage.Le Ministère de l’agriculture. . la structure et/ou la texture du sol. selon l’article 1 : « La réalisation d’un projet pionnier au niveau national dans le cadre de la préservation de l’environnement et du développement durable.La Préfecture M’diq-Fnideq.Secrétariat d’état chargé de l’eau et de l’environnement. Dans cette partie.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 II.Epandage direct Les boues contiennent généralement des éléments nutritifs. les boues peuvent contenir des contaminants et/ou des agents pathogènes et sont parfois odorantes. pour l’implantation d’oliviers. on estimera également l’apport des boues en éléments nutritifs (N. qui est la principale culture destinée à être implanté dans la région dans le cadre du Plan Maroc Vert. de la matière organique et des oligoéléments qui sont bénéfiques à la croissance des cultures (y compris les cultures énergétiques et les prairies) ainsi qu’à la fertilité. P2O5 et K2O) en comparaison avec certains engrais chimiques disponibles sur le marché. Elles sont à ce titre appréciées pas les agriculteurs. qui adopte une approche globale incluant un plan sérieux qui se base sur la réutilisation des eaux usées et des déchets/sous-produits issus du processus d’épuration des eaux au niveau de la station Tamuda Bay. que.La société d’Amendis. . lorsque les terres agricoles sont disponibles et commodément accessibles. Ce document a pour but. La valorisation agricole des boues est l’une des meilleures options environnementales praticables. Cependant. » 40 . 1-1- La Convention du Développement Durable La convention de « La Préservation de l’environnement et du développement durable de la région de Tamuda Bay » est un accord entre : .Valorisation agricole 1. .Agence du bassin hydraulique de Loukkos. l’épandage des boues d’épuration est un processus non réglementé au Maroc. 41 . en raison de l’absence de lois qui réglementent l’épandage des boues. Les boues de la STEP Tamuda Bay subissent une digestion qui permet la dégradation d’une partie de la matière organique (53% en moyenne) par des bactéries anaérobies mésophiles (37°C). Remarque : Il faut souligner que cette convention a été signée par tous les partis concernés. par entreposage à long terme ou par tout autre procédé approprié de manière à réduire. 1-2- Gestion de l’épandage Avant leur épandage.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 La convention développe trois axes essentiels : La réutilisation des eaux usées traitées dans l’arrosage des espaces verts de la préfecture - M’diq-Fnideq. L’absence de lois. Cette digestion permet la stabilisation des boues et réduit leur fermentescibilité. Actuellement. les boues doivent avoir fait l’objet d’un traitement. chimique ou thermique.des bonnes pratiques et fournit une aide aux opérations de valorisation des boues. laisse plus au moins main libre aux agriculteurs et aux producteurs des boues dans l’organisation et la gestion de l’épandage. - La valorisation agricole des boues - La récupération du Biogaz pour la production de l’énergie électrique La convention stipule également l’engagement d’Amendis à mettre ces boues à la disposition du ministère d’agriculture pour être utilisées comme engrais pour l’implantation d’oliviers sur une surface de 12 000 ha durant les trois prochaines années et ceci dans le cadre de la stratégie Plan Maroc Vert pour la région de Tetouan. à l’exception du ministre de l’agriculture. par voie physique. des complexes touristiques de la région Tamuda Bay et des terres agricoles avoisinantes. de façon significative. biologique. leur pouvoir fermentescible et les risques sanitaires liés à leur utilisation. Cependant la norme marocaine NM CEN/TR 13097 (2014) présente – en grandes lignes . en tout état de cause. à court terme. sur ou dans les sols. Nous pouvons nous appuyer sur les prescriptions de l’Arrêté Français du 08-12-1997. Sur les terrains en forte pente. Il existe également une contrainte sur La quantité d'application de boues. Elle est. le stockage des boues liquides ou déshydratées est une exigence du processus de gestion des boues. notamment le phosphore et l'azote. en tenant compte des autres substances épandues. et qui doit respecter les conditions suivantes : Elle est calculée sur une période appropriée par rapport au niveau de fertilité des sols et aux besoins nutritionnels des plantes en éléments fertilisants.Stockage Etant donnée les restrictions relatives aux périodes d’épandage. Pour assurer cet équilibre il est nécessaire de considérer d’un côté la quantité produite des boues au niveau de la station. pour l’organisation de l’épandage. sur une période de dix ans. Les boues déshydratées peuvent être stockées dans les stations d’épuration sur des aires en dur préparées et sont également fréquemment stockées sur des terres arables. livraison et suivi de la qualité des boues : a. la norme propose des consignes précises sur les modalités de stockage. en général il s’agit d la période d’automne entre octobre et Février En dehors des terres régulièrement travaillées et des prairies normalement exploitées . 42 . Quant à l’exécution de l’épandage. et qui l’interdit : Pendant les périodes de forte pluviosité. la disponibilité des terres agricoles n’est pas permanente. dans des conditions qui entraîneraient leur ruissellement hors du champ d’épandage .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Il est nécessaire de définir une méthode de planification du travail afin d’assurer un équilibre entre la cadence de production des boues et la demande des clients. au plus égale à 3 kilogrammes de matière sèche par mètre carré. les périodes d’épandage et la quantité d’application des boues. avant l’épandage. A l’aide de dispositifs d’aérodispersion qui produisent des brouillards fins. à défaut. Le dépôt temporaire de boues. 3. notamment lors des phases d'apport et de reprise des boues. sur les parcelles d'épandage et sans travaux d'aménagement. L'implantation des ouvrages d'entreposage. en particulier l’azote. Figure 20: Stockage des boues pâteuses en silos La teneur en éléments nutritifs d’une boue. 43 . leur conception et leur exploitation minimisent les émissions d'odeur perceptibles pour le voisinage. dépôts temporaires et dépôts de transit.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Les ouvrages d'entreposage de boues sont dimensionnés pour faire face aux périodes où l'épandage est impossible.Le dépôt respecte les distances minimales d'isolement définies pour l'épandage (voir tableau) ainsi qu'une distance d'au moins 3 mètres vis-à-vis des routes et fossés. Cette quatrième condition n'est pas applicable aux boues hygiénisées. 2.Les boues sont solides et stabilisées.Toutes les précautions ont été prises pour éviter une percolation rapide vers les eaux ou souterraines ou tout ruissellement. Ils sont conçus pour retenir les lixiviats générés au cours de la période d'entreposage. la durée maximale du dépôt est inférieure à quarante-huit heures et les boues doivent être stockées sur des surfaces étanches. 4. n'est autorisé que lorsque les quatre conditions suivantes sont simultanément remplies : 1.Seules sont entreposées les quantités de boues nécessaires à la période d'épandage considérée. et leur disponibilité peuvent varier pendant le stockage et il peut être nécessaire d’évaluer cette variation afin de pouvoir fournir de bons conseils agronomiques. De même. et pour éviter tout déversement. ainsi il sera assuré par Amendis comme convenu dans la convention du développement durable de Tamuda Bay. depuis la station jusqu’au terrain d’entreposage mis à disposition par la préfecture. le matériel est spécialisé avec des épandeurs à plateaux (fig 20) ou un simple épandeur de fumier (fig 21). D’après la norme NM CEN/TR 13097. Les bennes actuelles qui transportent les boues depuis la station jusqu’à la décharge conviennent tout à fait puisqu’elles préviennent contre tout déversement lors du transport. l'épandeur doit utiliser des équipements qui limitent les dégradations (pneumatiques basse pression. en particulier dans le cas de boues odorantes ou semi-liquides. double ou triple essieu. c.. Figure 21: Epandeur à plateaux 44 ..Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 b.).Techniques d’épandage Pour les boues pâteuses ou solides.Transport La phase de la livraison doit aussi faire objet de surveillance afin d’éviter toute gêne pour la population ou contamination des routes. Pour la circulation dans les champs. Le transport doit être à la charge du producteur des boues. le transport des boues déshydratées se fait dans des camions ou des bennes qu’il convient de couvrir. les zones de chargement sont prévues pour détériorer le moins possible les parcelles. nous pouvons nous baser sur les projets lancés dans la région dans le cadre de Plan Maroc Vert. un contrôle rigoureux à certains points clés des processus de production et de recyclage s’impose : - Echantillonnage et analyse des boues - Maintien d la qualité des boues - Echantillonnage et analyse du sol Pour plus de détails. il est nécessaire de déterminer si le besoin en effet existe.Plan Maroc Vert Avant de considérer l’épandage des boues. Afin de relever les défis du monde rural et de la production agricole. . 45 .Exploiter les marges de progrès et valoriser au mieux les potentialités . équilibrée et évolutive qui tient compte de ses spécificités . Cette stratégie ayant pour objectifs : .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Figure 22: Epandeur de fumier d. pour déterminer la disponibilité de sols susceptibles de recevoir ces boues. 1-3. le Maroc a mis en place en 2008 une stratégie de développement agricole formulée et érigée en Plan Maroc Vert (PMV).Qualité des boues et modalités de surveillance Afin de garantir un recyclage sûr des boues et la confiance des principales parties prenantes. voir annexe 1.Imprimer au secteur agricole une dynamique d'évolution harmonieuse. la région III : de Fès Boulemane (7 projets) . Des sept projets prévus dans la région Tanger-Tétouan. pruniers et noyers.Le Pilier I : porte sur le développement d'une agriculture moderne et à haute valeur ajoutée/haute productivité répondant aux règles du marché en s'appuyant sur les investissements privés .la région I : de Tanger Tétouan (7 projets) et .la région II: de Taza. Le tableau suivant récapitule ces principaux projets : Projets Prunier olivier Noyer Nombre de Supeficie Budgets bénéficiaires (ha) (kdh) Beni Said 25 20 Zaouiat Sidi Kacem 81 110 Saddina 64 200 Alliyine 54 100 Oulad Ali Mansour 55 90 Communes 6353 5880 2045 Tableau 5: Récapitulation des principaux projets de la Province de Tétouan – Source :Deuxième pilier du projet Plan Maroc Vert (2011) 46 . sur la base de deux piliers : . . notamment dans les zones enclavées. La stratégie agricole du PMV est axée sur une approche globale destinée à tous les acteurs selon leurs objectifs.Taounate – Al Hoceima (4 projets) . . trois ont été consacrés à la province de Tétouan et qui concernent l’implantation d’oliviers. Le programme 2012 des projets pilier II du plan Maroc Vert (PMV PII) se compose de 18 projets situés dans trois régions différentes : .Le Pilier II : concerne l'accompagnement solidaire de la petite agriculture.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 .Faire face aux nouveaux enjeux tout en préservant les équilibres sociaux et économiques . à travers l'amélioration des revenus des agriculteurs les plus précaires.Accompagner la profonde mutation que connaît le système agro-alimentaire mondial. Remarque : - La teneur des boues en Potassium étant largement faible. Phosphore et Potassium : Azote MO Moyenne dans les - N 46 Kg/t MS boues au Maroc Teneurs selon 50 à 70% MS ADEME 3 à 9% MS Phosphore Potasse ?? ?? P ??? K 17. et 3. Pour 1 tonne de boues de siccité moyenne 22 %. TSP.Source : ORGANISATION DES NATIONS UNIES POUR L’ALIMENTATION ET L’AGRICULTURE – utilisation des engrais par culture au Maroc (2006) Nous pouvons ainsi calculer. DAP.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 1-4. An.?? ?) de certains types de culture. nous nous baserons sur des valeurs moyennes des teneurs en Azote.3 Kg/t MS MS MS Ms 4 à 6% MS - < 1% MS - C/N - 5 à 12% Tableau 6: Teneurs Moyennes en N. nous ne la prendrons pas en considération - En pratique.Boues résiduaires: Traitement et valorisation agricole Culture Formule d'engrais utilisée Olivier 14-28-14.8 Kg/t 2. ?? ?? . approximativement l’apport des boues en ces éléments et le comparer avec les besoins des oliviers en éléments nutritifs. SA. SA Légumineuses 14-28-14. DAP. urée. TSP ?? ? ?? ?? N Dose Moyenne Kg/ha 80 60 30 20 40 40 30 20 20 300 à 400 150 à 250 200 Tableau 7: Besoins en éléments nutritifs (N. Phosphore et Potassium sur les boues de la STEP de Tamuda Bay.6 Kg/t 2. SP. c’est-à-dire l’équivalent de 220 Kg de matière sèche nous aurons un apport de 10. SA Céréales 14-28-14.85Kg en P2 O5 . An.5 Kg/t 7. il faut également tenir compte de l’apport des sols en ces éléments qui varie selon les saisons 47 .Potentialité des boues en tant qu’engrais Etant donnée l’absence des analyses sur les teneurs en Azote.12Kg en N. P et K des boues – Source : ADEME DELEGATION REGIONALE MARTINIQUE / Soudi (2007) . 5% (335Kg/t N).5 - - 130 3.91 Dh/Kg N 33. l’un des principaux engrais utilisés comme fertilisant pour les oliviers. il faut souligner que la différence de volume est non négligeable : pour un même apport en Azote par exemple. la quantité nécessaire en boues et 30 fois celle de l’Ammonitrate. 28t de cet engrais fournit le même apport en P2 O5 au prix de 50 400Dh/an. il faut songer à réduire leur volume par des traitements tels que le séchage ou le compostage. a une teneur en Azote de 33. 48 . Si l’utilisation des boues en épandage s’avère ne pas être intéressante économiquement.76 Dh/Kg N - 45 - 180 4. De même pour le Superphosphate triple (TSP).Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Pour un même apport en azote et phosphore. 105t de cet engrais peut fournir un même apport annuel en azote de au prix de 136 500Dh/an. Engrais Teneur Teneur en Teneur en Prix de en azote phosphore potassium l'engrais (%N) (% ?? ?? ) (%? ? ?) (Dh/quintal) Prix de l'élément 46 - - 180 3.88 Dh/Kg N 21 - - 100 4.44 Dh/Kg Urée Ammonitrate (An) Sulfate d'ammoniaque (SA) Superphosphate triple (TSP) Tableau 8: Prix et composition de certains engrais commercialisés au Maroc Source : Bulletin mensuel d’information et de liaison du PNTTA – Transfert de technologie en agriculture (septembre 2000) Bien que l’épandage des boues puisse signifier une épargne importante par la substitution des engrais. nous pourrons faire une comparaison avec certains engrais disponibles dans le commerce : L’Ammonitrate.00 Dh/Kg P2 O5 14-28-14 14 28 14 230 4.11 Dh/Kg DAP 18 46 - 220 3. ceci implique des coûts supplémentaires pour le transport et l’épandage luimême. il faut alors y incorporer un structurant végétal (déchets verts) ayant un 49 . voir tableau) Les boues d’épuration sont difficiles à composter pour maintes raisons : elles ont un taux d’humidité élevé supérieur à 75%. certains déchets urbains et les déchets industriels appropriés. Les matières premières organiques. Les boues de la STEP subissent une digestion. Le compostage implique le passage de la logique de déchet vers la logique de produit. Dans ce cas. ce processus présente l'avantage d'une forte réduction de germes pathogènes et évite le dégagement de mauvaises odeurs à l'épandage.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs 2- Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Epandage après compostage 2-1. 2-2. ce qui facilite leur stockage et épandage. une porosité presque nulle et un rapport C/N faible (entre 7% et 11%). la main d’œuvre et le suivi de la qualité du compost livré et des zones d’épandage. les restes alimentaires. les déchets animaux. telles que les résidus de culture.Co-compostage Le mélange soumis au compostage doit : Avoir une humidité de 50 à 60% Avoir un rapport C/N < 35. (25<C/N<35) Exempt de substances toxiques (métaux lourds. peuvent être appliquées aux sols en tant que fertilisant.Compostage Le compostage est un processus naturel de «dégradation» ou de décomposition de la matière organique par les micro-organismes dans des conditions bien définies. si le compostage est considéré c’est dans le but principal de réduction de volume. Il permet également de stabiliser et hygiéniser les boues (ou les déchets en général) et de réduire leur volume initial d’environ 50%. Le compostage des boues permet la bioconversion ou fermentation aérobie des matières organiques fraiches en un produit organique stabilisé et riche en humus appelé « compost ». Or la vocation d’Amendis n’est pas de commercialiser un produit. il implique des coûts supplémentaires liés à l’aménagement de la plateforme de compostage. Les étapes du processus de compostage sont expliquées en annexe 3. une fois le processus de compostage terminé. cette tâche pourra être alors déléguée. Cependant. 35].Source : Wikipédia Le C/N obtenu du compost final est optimal puisqu’il se situe dans la fourchette [25 . On peut estimer le calcul du co-compost des boues d’épuration et des déchets verts par le rapport C/N par relation utilisée pour obtenir le C/N du mélange est : ∑ni=1 Mi (Ci ∗ (100 − Hi ) C/N (mélange) = n ∑i=1 Mi (Ni ∗ (100 − Hi ) Mi : Masse de la matière organique i Hi : Humidité de la matière organique i Ci : Teneur en carbone de la matière organique i (en % de la MS) Ni : Teneur en azote de la matière organique i (en % de la MS) Nous pouvons nous baser sur les valeurs suivantes pour calculer le rapport C/N du mélange boues + Eucalyptus : Matière organique Boues d’épuration Déchet vert (Eucalyptus) Quantité (kg) 600 1000 %C 28. [K] brut < 3% Siccité > 50% [MO] brut > 20% et [MO] sec > 30% MO / Norg < 40 (C/N) Selon une présentation réalisée par le bureau A. Les produits finis (compost) doivent respecter les teneurs suivantes : [N] brut < 3%.A.I du Plan Directeur Préfectoral de Gestion des DMA de la région MDIQ-FNIDEQ.26 %H 45 29 C/N du mélange 29.D.81 0. Si le projet aboutit. il sera recommandé de faire intégrerl boues au processus et les valoriser conjointement avec les déchets ménagers.87 %N 2.7 41. il a été suggéré dans l’un des scénarii d’intégrer le compostage (en andin) comme option de valorisation d’une partie des DMA de la région. [P] brut < 3%.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 rapport C/N assez élevé pour atteindre la valeur de C/N optimal (25 à 35%) afin de réussir le compostage. 50 .42 Tableau 9: Calcul du rapport C/N du mélange boues + eucalyptus. On parle alors de Co-compostage. 51 . n= 1 .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Une autre relation. Pour l’agent structurant : Les déchets verts de plantes : C/N = 50%. elle est facilitée par des retournements à l’aide d’un chargeur. à l’état pâteux. Pour les Boues urbaines déshydratées : C/N = 10%. Il est nécessaire de faire un choix judicieux des deux composantes du compost.25 % (Valeur proche de la valeur optimale qui est de 35%) Figure 23: Schéma du processus du Co-compostage La nature et la composition chimique des boues et des déchets ménagers influent sur la composition finale du compost. MO = 54%. dont la fréquence varie selon la température au cœur du tas à composter. Pour déchets urbaines au Maroc (coproduit) : C/N = 15 %.Techniques du compostage a. plus simplifié. 2-3. H = 65%.L’aération dans cette technique est passive. n=1 .Par aération naturelle Les boues d’épuration. permet d’estimer la valeur du rapport C/N du mélange : ∑??=1 ni ∗ Ci/Ni C/N (mélange) = ∑??=1 ?? Où ni la quantité de chaque composante. MO= 67%. pour ne pas nuire à l’environnement et à la santé humaine après épandage du compost obtenu. n = 2. H = 78%. C/N (mélange) = 31. et les déchets verts broyés sont mélangées puis mis en andains permettant une fermentation aérobie . C’est une technique qui permet de traiter de gros tonnages de boues. ainsi qu’une faible sensibilité au climat. puisqu’il n’y a pas une demande énorme d’apport d’énergie. varie en fonction de la nature du coproduit et du climat local. Grâce à cette aération forcée. Après l’achèvement de la fermentation active. Toutefois. de réduire le volume d’eau du produit final et de contrôler les odeurs. Figure 24: Le compostage en andain consiste à placer un mélange de matières premières dans de longs tas étroits appelés andains qui sont remués ou tournés de façon régulière 52 . l’essentiel est de maintenir pendant 10 jours au moins la température à 70°C pour hygiéniser le mélange. Cette technique de compostage des boues présente une très bonne adaptabilité aux variations de production et de caractéristiques des boues. après criblage du compost. Le coût moyen de cette technique est plus élevé par rapport à celle par aération passive. La durée de la phase de maturation. b. le compost entre en maturation qui stabilise le produit. du fait qu’elle demande un apport d’énergie en continu.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Le minimum des retournements est d’une fois par semaine pendant 2 mois. à adapter en fonction du climat local.Par aération forcée Les andains de boues sont aérés par ventilation via une insufflation d’air à l’intérieur du tas. Cette technique ne demande pas beaucoup de coûts. en détruisant les pathogènes qui y sont contenues. qui dure 2 à 4 mois selon les déchets verts utilisés. elle présente l’inconvénient de générer des odeurs. et dure six mois au minimum. la durée de fermentation aérobie est réduite à 3 à 4 semaines. Les boues séchées sont alors de 35% à 40% de siccité. la filtration ou l'essorage. Il a pour but l’élimination d’une grande partie ou la totalité d’eau par évaporation. Figure 25: Lit de séchage b.Améliorer les possibilités de recyclage (co-incinération en centrale d’énergie. de quatre semaines à plusieurs mois en conditions défavorables. . il est intéressant de décrire une étape importante : c’est le traitement par séchage. . il est largement utilisé dans l'industrie chimique où il vient souvent en complément d'opérations comme la sédimentation. On a deux types de sécheurs utilisés couramment dans l'assainissement des boues (voir annexe 4) : - Sécheur à Tambour rotatif - Sécheurs à bandes 53 .Séchage naturelle La technique des lits de séchage se pratique à l'air libre sur des boues liquides et combine évaporation naturelle et drainage de l'eau libre à travers une couche filtrante de sable et de graviers. valorisation comme amendement agricole). Le temps de séchage est très variable selon les conditions météorologiques.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs II- Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Valorisation énergétique 1. Intérêts du séchage: .Diminuer le volume et la masse des boues et permettre la stabilisation et l'hygiénisation. soit par voie naturelle ou thermique. a. cimenterie.Diminuer les coûts de transport (eau) et les impacts Environnementaux.Séchage thermique Le séchage a pour but d'éliminer par vaporisation le liquide qui imprègne un solide.Le séchage Avant de parler d’incinération ou de valorisation énergétique. etc) et qui imposent un traitement des fumées ce qui engendre des coûts supplémentaires. étant donné : Le coût élevé du processus Les rejets atmosphériques nocifs qui peuvent en résulter : diffusion de gaz très toxiques (NO. pour le chauffage urbain ou industriel. SO. 14 à 16 % des boues urbaines sont incinérés. Dans l'objectif d'une valorisation énergétique : la chaleur produite peut être récupérée sous forme de vapeur ou d'électricité pour le fonctionnement du four lui-même. il présente des contraintes principalement liées à un investissement très coûteux. En France.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 2. Les résidus de l'incinération (mâchefer) sont utilisables pour les travaux publics. malgré l'intérêt de ce procédé pour une réduction importante des volumes de déchets. le pourcentage varie de 0 à 55 % selon les pays. NO2.Mono-incinération Elle réalise la destruction de la matière organique des déchets par combustion à haute température (+ de 500 °C) produisant des fumées et des matières minérales résiduelles nommées cendres. Cependant. un traitement par incinération n'a pas encore été effectué. En Europe. elles nécessitent des fours spéciaux et un mélange avec d'autres déchets tels les déchets ménagers. L’incinération est considérée comme le dernier recours. Les boues seules ne sont pas auto-combustibles. dioxine. Au Maroc. CO. Voir annexe Le problème du devenir des résidus ultimes (Les sous-produits tels que les cendres et gateaux de filtration provenant de l’épuration des fumées) Cette option de valorisation ne peut être considérée qu’en cas de : Espace insuffisant pour l’épandage Les caractéristiques des boues ne sont pas conformes aux normes de la valorisation agricole 54 . Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 2-1. MVS/MS 60 % 1000 Kg boues Eau 750 Kg Evaporation MVS 150 Kg Combustion MM 100 Kg Cendres 100 Kg Figure 27: Bilan massique simplifié 55 .Principe de l’incinération Figure 26 : Schéma du principe de fonctionnement de l'incinération Bilan massique simplifié Hypothèses : Siccité boue : 25 % de MS . 01*PCI/1000 + 4.357 excès d'air + 0. les boues peuvent être autocombustibles ou nécessiter. L’abaque dans la figure 26 indique la zone d’autocombustibilité des boues en fonction de leur siccité et du rapport MVS/MS (teneur en matières organiques). Suivant la teneur en eau de la boue à brûler et la teneur en matières volatiles des matières sèches qui la constitue. constituent la seule source de chaleur récupérable.089 C + 0. 56 .57% S : 0. pour leur incinération. ainsi que les consommations de fioul (en kg/100 kg MS) nécessaires.5 Nm3/Kg Volume sans Va'= 0.267 H 2.18% N : 0.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Bilan énergétique simplifié Méthode empirique Méthode stœchiométrique Veron Va = PCI/1000 4 Nm3/Kg Volume d'air Rosin et Va = 1.033 (S – O) Nm3/Kg Excès d'air Ve = {PCI – Vg*Cpg*t}/(Cpa*t) e = (Va/Va' -1 )*100 69% Tableau 10: Bilan énergétique simplifié (en considérant une composition des boues similaire à celle des déchets : H : 3. le cas échéant. pour leur incinération.54 Va = (1+e/100)*Va' Avec excès d'air Fehling 0. qui présentent un PCI (pouvoir calorifique inférieur) de l’ordre de 4000 kcal/kg (» 16500 kJ/kg). une énergie d’appoint.05% C : 23.62% O : 17%) – Source : Valeurs prises des techniques d’ingénieur Les matières organiques contenues dans les boues. b. Ce type de four a été abandonné pour des raisons liées à l’usure prématurée des pièces mécaniques en partie chaude ainsi qu’à un bilan thermique moins favorable (fort excès d’air requis pour assurer la postcombustion). D’exploitation aisée et économique.Traitement thermique des déchets 2-2- Techniques d’incinération Sur le plan technologique. particulièrement bien adapté à l’incinération des boues urbaines. les principaux fours utilisés pour l’incinération des boues urbaines sont : les fours à soles.Fours à lits fluidisés 57 . par contre. fournit des gaz de combustion peu chargés en cendres volantes. les fours sécheurs rotatifs. correspondant à des populations supérieures à 300 000 habitants. relativement élevé ce qui ne le rend compétitif que pour l’incinération d’un tonnage élevé de boues.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Figure 28: Courbes définissant la zone d’autocombustibilité des boues et des consommations de fioul d’appoint – Source : Techniques d’ingénieur/ G2053 . à lits fluidisés et. à un degré moindre.Fours à soles étagées Ce type de four. son coût d’investissement est. a. puisque celles-ci sont dotées d’un pouvoir calorifique inférieur très important. dans le même appareil (de forme cylindrique légèrement inclinée sur l’horizontale). Cependant. la valorisation des déchets en général. Le four peut fonctionner soit en sécheur. voir annexe 5. les pays industrialisés vont alors dans le sens de substituer le charbon par les boues d’épuration.Fours tournants Très répandus dans l’industrie. 3. et des boues en particulier présente un grand intérêt environnemental dans la mesure où il contribue à la préservation des ressources naturelles (Economie des combustibles fossiles. Les fours à lits fluidisés. le séchage et l’incinération des boues urbaines. c. l’industrie du ciment consomme une quantité importante de combustible et le prix des énergies fossiles ne cesse d’augmenter. Le grand avantage de ce système de combustion est de détruire complètement toutes les matières organiques volatiles dans les gaz.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Le principe de fonctionnement de ces fours consiste à introduire les boues à incinérer dans un lit de matériaux auxiliaires (généralement du sable de quelques millimètres).professionnelle des cimentiers).Co-incinération en cimenterie La production du ciment nécessite un combustible. Dans la plupart des cas c’est le charbon qui est utilisé. En effet. soit en incinérateur. fonctionnant le plus souvent à contrecourant. Selon l’APC (Association – marocaine . source d’énergie. le procédé de fabrication du ciment offre toutes les conditions pour une incinération respectueuse de l’environnement. au-delà des exigences de la réglementation en matière d’élimination des déchets. porté à une température de 700 à 800 °C. Valorisation énergétique des déchets) et à la réduction des nuisances environnementales (Atténuation des nuisances par rapport à d’autres 58 . est excellent. Pour plus de détails sur le fonctionnement des fours à lits fluidisés. Le rendement thermique de ces unités. d’un coût d’investissement nettement inférieur aux fours à soles. ils sont surtout utilisés lorsqu’on désire combiner. sont particulièrement bien adaptés pour des installations moyennes (de 100 000 à 300000 habitants). D’autant plus que LAFARGE Maroc a intégré la coincinération des déchets en général comme solution de valorisation dans sa politique environnementale 59 . on peut dire que la co-incinération des boues en cimenterie est une filière envisageable du fait de la présence d’une usine de ciment de LAFARGE à proximité de la ville de Tétouan. afin de réduire la différence entre le PCI et le PCS. et afin d’apprécier l’admissibilité des boues dans un four de cimenterie.75 3. En termes de faisabilité.58 12.78 Tableau 11: Valeurs du PCI des boues et de certains combustibles fossiles – Source : Techniques d’ingénieur/G2053 . on parle d’élimination et non de valorisation. Réduction de l’impact résultant de l’exploitation des carrières nécessaires à l’extraction des combustibles fossiles.55 8. Or. Même si le pouvoir calorifique des boues n’est pas assez important pour les qualifier de combustibles alternatifs. Réduction des émissions de gaz à effet de serre). elles peuvent toutefois être éliminées par cette filière en les introduisant comme additif au clinker vu leur compatibilité chimique avec les matières premières.36 13. C’est le grand avantage que présente cette filière par rapport à l’incinération en solo. Le tableau suivant fournit les valeurs des PCI des boues ainsi que celui de certains combustibles fossiles: Déchet ou combustible Déchets Boues Mixtes Ménagers urbaines déshydratées Fioul Gaz naturel Bois Sec Charbon PCI en KJ/Kg 12500 16500 44500 49500 12800 31600 KWh/Kg 3.Traitement thermique des déchets En comparant les valeurs du PCI de certains combustibles fossiles avec celle des boues on peut dire que l’utilisation de deux kilos de boues urbaines déshydratées vaut celle d’un kilo de charbon Les boues d’épuration doivent subir un traitement par séchage avant leur introduction au four de cimenterie. il est nécessaire d’avoir la valeur du PCI de ces dernières. De même que pour la mono-incinération.47 4. dans ce cas.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 types d’élimination. Une forte teneur en phosphate peut diminuer les résistances mécaniques du ciment (limitée à une teneur de 0. - Émissions en polluants : La production de gaz à effet de serre est réduite par le remplacement d’énergies fossiles par une source d’énergie renouvelable.5%). Seule la teneur en mercure peut avoir une influence sur les rejets. Un bilan sur le mercure est nécessaire afin de prévoir la concentration des gaz en sortie et de ne pas dépasser le seuil réglementaire.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Figure 29: Carte interactive des sites de productions / centres de distribution de ciment de LAFARGE Impact des boues sur le ciment : L’introduction des boues comme combustible dans la fabrication du ciment a néanmoins des impacts sur : Qualité du ciment : . cependant Les boues sont susceptibles d’apporter entre 3 et 6 g de phosphate/kg MS. La teneur des boues en phosphate est donc rarement limitante. - La présence de métaux lourds dans les boues n’affecte pas la qualité du ciment en raison d’une teneur moyenne trop faible. - Les boues ne modifient pas de façon conséquente les émissions de polluants des cimenteries. 60 . un cru moyen contient déjà 0.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Fabrication du clinker : La présence de certains éléments tels que le chlore dans les gaz de combustion est susceptible de perturber le fonctionnement du four. La quantité maximale de boues pouvant être introduite dans le four peut alors être limitée par la teneur en chlore des boues. et les déchets industriels dans la région n’ont jamais fait l’objet d’une telle proposition pour des raisons d’ordre réglementaire (aucune obligation). homogénéisée et préchauffée à 800 °C par les gaz issus du four de cuisson. L’ajout de divers constituants donnera naissance à différents ciments. Or.02 % soit 0. Le ciment résulte du broyage de ce clinker et de l’addition de gypse. Le clinker : Lorsque la matière première (calcaire + argile) est finement broyée. En effet. et d’un autre La composition des déchets municipaux ne se prête pas à ce genre de traitement. La fraction maximale de boues pouvant être utilisée varie alors de 2 à 4 % par rapport au clinker.2 g de chlore par kilogramme de matière sèche. et responsables du secteur industriel). La teneur maximale en chlore généralement admise est de 0. Ce dernier est refroidi rapidement et se présente sous la forme de granulé. économique (coût jugé relativement élevé et organisationnel (qui fait quoi : responsabilité non définie entre institution notamment le ministère de tutelle. 4- Co-incinération avec les déchets ménagers L'incinération des boues de STEP avec des ordures ménagères présente une solution intéressante dans la mesure où un incinérateur est situé à proximité.01 % de chlore. 61 . La mise en place d’un tel incinérateur est peu probable dans le futur proche étant donné que d’un côté la région ne produit pas des quantités importantes de déchets au cours de l’année et particulièrement en dehors des saisons touristique. L’apport des boues en chlore peut être évalué de 4 à 8 g/kg MS. L’absence de ce système de traitement des déchets ne permet donc pas d’envisager cette option. Elle arrive partiellement décarbonatée dans le four rotatif dans lequel elle est portée à haute température (1450 °C) afin d’obtenir le clinker. L’incinération comme système de traitement des déchets est loin d’être répandue dans la région de Tetouan. Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Troisième Chapitre: Application de l’analyse Multicritère 62 . AHP : L’analyse hiérarchique multicritère. Méthode semi-quantitative Le logiciel Expert Choice développé aux US par F.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs 1- Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Présentation de la méthode de travail L’Analyse multicritère constitue une étape importante du processus de décision. systématique et correctement prise. parmi un ensemble discret de solutions. Cohérence logique 4. En outre. 63 . les bases sur lesquelles s’effectuent les choix des critères sont souvent simples compréhensibles et mises au point par le groupe qui conduit l’analyse. Le choix de cette méthode est du à sa capacité à pouvoir simplifier des situations complexes. via une procédure de sélection. qui suit celle d'identification et de définition du problème. Elle permet également de répondre aux problématiques de tri et de rangement. par l'intermédiaire d'une procédure d'affectation et de classement respectivement. inventée par le mathématicien Thomas Saaty (1980) est une méthode d’aide à la décision intégrant plusieurs critères et arrivant à un choix justifié de technologie. la décision est alors dite rationnelle. et aboutissent au choix d'une ou plusieurs solutions optimale(s). Principes fondamentaux de la méthode AHP: 1. la méthode AHP rationalise le processus conduisant au choix. AHP = Analyse Hiérarchique des procédés Elle repose sur la comparaison de paires d’options et de critères. on procédera par la méthode AHP (Analytic Hierarchy Process). Structuration des priorités (sous critères -rangs) 3. Structuration hiérarchique (classes -critères -poids) 2. Pour se faire. Saaty (1985) est la version informatique de la méthode. 64 . Cette option n’est guère envisageable pour le moment et sera donc retirée de l’étude.) pour atteindre un objectif. C12 : Coûts d’exploitation C13 : Coûts stockage. Les variantes ont été définies dans la deuxième partie comme suit : V1 : Mise en décharge V11 : Mise en décharge Publique V12 : Mise en décharge contrôlée V2 : Valorisation énergétique V21 : Incinération en solo V22 : Co-Incinération en cimenterie V23 : Co-Incinération avec les déchets ménagers V3 : Valorisation Agricole V31 : Epandage direct V32 : Co-compostage avec les déchets verts ou ménagers La variante de la co-incinération avec les déchets ménagers ne sera pas prise en considération dans cette analyse puisqu’il n’existe pas de projet d’installation d’incinérateur pour DMA dans la région. solution.Composantes de la méthode Variantes ou Actions : L'Aide à la décision multicritère s'intéresse au choix parmi un nombre fini d'actions possibles (projet. investissement. ellesmêmes appréciées aux travers de différents critères : Les Critères : Un critère est une fonction définie sur l'ensemble des actions représentant les préférences de l'utilisateur selon son point de vue. variante.. décision. L’étude comparative des variantes porte sur différentes thématiques d’analyse. plan. C1 : Critères économiques : Ces critères portent en général sur les frais susceptibles d’être engendrés par chaque filière de valorisation C11 : Coûts d’investissement..Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 2. candidat. main d’œuvre… C23 : Limitation de durée de vie la filière. C3 : Contraintes réglementaires C4 : Contraintes environnementales C41: Impact sur l’air : Effet de Serre. C53: Création d’emploi : La mise en place de filières de traitement des boues d’épuration par valorisation et élimination est une source potentielle de création d’emplois. bruit. odeur). C15 : Frais de conditionnement (prétraitement des boues avant leur admission à la filière de valorisation : séchage. C5 : Analyse sociétale C51: Incidence foncière : Ce critère d’analyse porte sur la consommation d’espace foncier induit par la mise en place des variantes. distance par rapport au site de la filière de valorisation… C22 : Contraintes techniques en phase de fonctionnement : contraintes liées au conditionnement préalable. C52: Acceptabilité de la population : L’acceptabilité de la population face à la création d’équipements de traitement des déchets est toujours délicate compte tenu des nuisances potentiellement créées (trafic. chaulage…) C2 : Contraintes techniques et faisabilité C21 : Contraintes techniques de mise en œuvre : Disponibilité d’équipement. dispersion de substances toxiques dans l’air C42: Impact sur le sol : Utilisation des ressources naturelles. impact sur les écosystèmes terrestres… C43: Impact sur l’eau : Rejets directs dans les sources d’eau de polluants.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 C14 : Coûts de transport. de terrain. Pondération ou poids: Le poids mesure l'importance d'un critère par rapport aux autres du point de vue du décideur. Acidification. 65 . à savoir le producteur des boues. 36 0.73 0.294 0.366 0.Pour chaque comparaison on doit choisir le critère le plus important et exprimer son jugement quant à son importance.122 0.73 8.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 3.073 0. par rapport aux critères.358 C2 1 1 3 5 5 0.12 0.366 0. nous opterons pour le choix suivant afin d’illustrer la méthode de calcul seulement.07 0.00 Tableau 13: Pondération des critères 66 .37 0.294 0.054 Σ 2.0811 0.12 0.073 0. il est nécessaire d’effectuer des comparaisons binaires.Application de la méthode à la problématique des boues Avant de procéder au classement des variantes.4054 0.07 0. les valeurs restent modifiables selon le jugement du décideur : C1 C2 C3 C4 C5 C1 C2 C3 C4 C5 Moyenne C1 1 1 3 5 5 0.059 2.176 0.37 0.33 17.4054 0.027 0.104 C5 1/5 1/5 1/3 1/3 1 0. l’appréciation d’un critère par rapport à un autre est subjective.358 C3 1/3 1/3 1 1 3 0. .04 0.12 0.33 12. pris deux par deux. En comparant l’importance relative de tous les sous-critères.176 0. .La mesure pour déterminer l'importance relative pourrait être exprimée par échelle de 1 à 9 Appréciation verbale Valeur numérique associée Extrêmement plus important 9 Très fortement plus important 7 fortement plus important 5 modérément plus important 3 importance égale 1 Tableau 12: Valeurs associées aux appréciations verbales 3-1- Pondération des critères Comme précisé auparavant.124 C4 1/5 1/5 1 1 3 0.36 0.0811 0. 33 C53 0.42 C43 0.42 0. nous classerons les variantes sur une échelle de 1 à 5. La même méthode sera adoptée pour l’attribution des valeurs de pondération à chaque souscritère : C11 0.10 C15 0. Le classement des variantes selon le critère économique est basé sur un comparatif économique effectué par SEDE Environnement (2010) présenté en annexe 5.33 C52 0.12 C14 0.42 0.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 (Le rapport 1/3 entre le critère C1 et le critère C3 signifie que nous avons choisi de considérer que le critère économique est modérément plus important que le critère réglementaire) Méthode de calcul : Additionner les colonnes de la matrice : tous les éléments d’une même colonne sont additionnés. Cette moyenne représente la pondération qui sera attribuée à chaque critère.35 C12 0. 67 .14 C42 0. La normalisation de la matrice permet alors des comparaisons significatives entres les éléments. Normaliser la matrice : chaque entrée de la matrice est divisée par le total des colonnes. ou qui répond le moins à ce dernier.05 C21 C22 C23 0.14 C3 1 C41 0.33 Tableau 14: Pondération des sous-critères 3-2- Classement des variantes Pour chaque critère.42 C51 0. Calculer la moyenne des lignes : tous les éléments d’une même ligne de la matrice normalisée sont additionnés et ensuite divisés par le nombre d’entrées qu’elle comporte. 5 étant la valeur attribuée à la variante la plus contraignante par rapport à un critère.35 C13 0. nous nous baserons sur le tableau suivant : Décharge Valorisation Agricole Epandage direct CoIncinération incinération spécifique Compostage Coûts €/T de boues 90 à 110* Boues liquides : 15 à 23 Boues pâteuses à solides 23 à 28 55 à 70* 40 à 80 * / Coûts €/T de MS 150 à 230* 130 à 200 250 à 350* 200 à 400* 300 à 450 Tableau : Comparatifs économiques des filières d’élimination des boues – Source SEDE 2010 (*) hors transport jusqu’au site 68 .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Le classement selon le critère des contraintes réglementaires est basé sur « Le schéma de base pour le choix entre les options de valorisation/élimination » de la norme NM CEN/TR 13097 présenté également dans l’annexe 7. le classement effectué reste prévisionnel est flexible à tout changement de la part du décideur. Pour les autres critères. V2 : Valorisation C1 : Critères économiques V1 : Mise en décharge V12 V21 V23 V31 V33 Coûts d’investissement 1 1 5 1 2 3 13 Coûts d’exploitation 1 1 5 1 1 3 12 Coûts stockage 1 1 1 1 2 2 8 Coûts de transport 3 3 1 3 3 3 16 Frais de conditionnement 1 1 3 3 2 2 12 1 4 3 1 3 1 13 fonctionnement 1 1 2 3 1 1 9 Limitation de durée de vie la filière 4 3 1 1 2 1 12 3 4 4 3 1 1 16 Impact sur l’air 2 2 4 2 2 2 14 Impact sur le sol 5 2 1 1 2 2 13 Impact sur l’eau 4 1 1 1 2 2 11 Incidence foncière 1 1 1 1 3 3 10 Acceptabilité de la population 3 1 3 1 3 1 12 Création d’emploi 1 1 2 1 3 3 11 faisabilité techniques et C2 : Contraintes œuvre Contraintes techniques en phase de sociétale environnementales C3 : Contraintes réglementaires C4 : Contraintes V3 : Valorisation Agricole V11 Contraintes techniques de mise en C5 : Analyse énergétique Somme Tableau 15: Classement des variantes Pour le classement des variantes selon le critère économique. acceptabilité sociale.options possibles de valorisation/élimination .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 En ce qui concerne le classement vis-à-vis du critère réglementaire.traitements de boues possibles . nous nous baserons sur le schéma suivant : Collecte de données sur les objectifs et contraintes .qualité et quantité de boues .acceptabilité environnementale et sociale pour toutes les options présélectionnées Valorisation agricole Non Incinération Evaluation de l’amélioration possible de la qualité et/ou réduction des boues Non Evaluation détaillée des coûts. environnementale et sécurité pour les options d’incinération et de mise à la décharge Mise en décharge Figure : Schéma de base d’hiérarchisation des options de valorisation/élimination des boues selon la norme NM CEN/TR 13097 69 . 25 0.1111 0.1875 0.083 0.125 0.25 0.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs 3-3- Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Résultats : Après avoir normalisé le tableau du classement en divisant chaque case par la somme de la ligne correspondante.333 0.125 0.4167 0.129 0.1538 0.143 0.125 0.333 0.25 0.1875 0.125 0.0714 0.1 0.077 de mise en œuvre 0.358 en phase de fonctionnement vie la filière 0.0833 0.162 réglementaires C4 : Contraintes V23 0.25 0.358246 0.142857 0.1 0.0909 0.0833 0. nous avons obtenu une notation globale pour chaque variante qui tient compte de l’importance de chaque critère et sous-critère.0909 0.1429 0.2857 0.1667 Impact sur l’eau 0.1 0.308 0.428571 0.0909 0.0714 0.3 0.0714 0.2142 0. les uns par rapport aux autres : Critère Poids Sous-Critère Poids V1 : Mise en décharge C1 : Critères économiques V11 0.0769 Impact sur l’air 0.091 0.1666 0.3636 0.188 0.054438 0.333 0.0833 0.1428 Impact sur le sol 0.273 0.091 0.3846 Limitation de durée de environnementales V21 0.111 0.25 0.155 Notation global = Σ poids des critères*poids des sous critères* évaluation des rangs Tableau 16: Tableau des résultats .2222 0.428571 0.083 0.062 Acceptabilité de la population Création d’emploi 1 0.1 0.1818 0.0833 0.286 0.0909 0.0833 0.358 et faisabilité C2 : Contraintes techniques V31 V33 0.124291 Contraintes techniques 0.Notation global des variantes 70 .0625 0.0909 0.0909 0.1111 0.0833 0.153 0.3 0.2143 0.2308 0.0769 0.083 0.167 0.104779 0.1429 0.1818 0.0769 0.25 0.25 0.142857 0.237 0.3333 0.0833 0.2727 0.23076 Coûts d’exploitation 0.3077 0.3636 0.0833 0.167 0.0769 0.1875 0.1111 0.428571 0.098 Contrainte réglementaire Incidence foncière sociétale V12 0.0909 0.0769 Contraintes techniques C3 : C5 : Analyse V3 : Valorisation Agricole énergétique Coûts d’investissement conditionnement Contraintes V2 : Valorisation 0.1818 Coûts stockage 0.4167 0.1875 Frais de 0.25 Coûts de transport 0.1428 0.1667 0.164 0.2727 0.1667 0.428571 0.181818 0.358246 0. d’un côté.155 4 0.167 6 0. Les deux filières ayant obtenu le meilleur classement peuvent être considérées par la régie comme deux options économiquement intéressantes pour la valorisation des boues. Les boues néanmoins devront subir un séchage pour être admises en four de cimenterie. et d’un autre. 71 . Les deux variantes peuvent même être alternées afin de répondre au problème des restrictions sur les périodes d’épandage.23 Tableau 17: Classement des variantes par la méthode AHP La co-incinération en cimenterie et l’épandage direct des boues sont les deux variantes sélectionnées par la méthode. mais aussi à l’importance accordé au critère économique dans cette application.153 3 0.129 2 0. des pondérations attribuées à ces derniers. En effet ce classement dépend. grâce à cette analyse nous avons pu aboutir à un résultat quantitatif qui nous permettra de classer les variantes de la manière suivante : Variante Co-incinération en cimenterie Epandage direct Epandage après compostage Mise en décharge publique Mise en décharge contrôlée Mono-Incinération Classement Notation Globale 1 0.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Ainsi. L’incinération est la variante la moins appréciée.16 5 0. du classement des variantes par rapport aux critères. ceci est dû à ses coûts d’investissement et d’exploitation très élevés. les boues sont valorisées en remplaçant en partie les combustibles fossiles utilisés en cimenterie afin de réduire la facture énergétique. très encouragée actuellement en Europe.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Afin de mieux apprécier la sensibilité de la méthode aux critères.77 Mono-Incinération 6 2. permet une élimination propre des boues. Un autre atout de cette voie est l’absence de résidus ultimes puisque les cendres qui résultent de la combustion des déchets sont intégralement incorporées dans le clinker avec lequel elles partagent les mêmes éléments chimiques. La co-incinération en cimenterie d’autre part garde la première position. contrairement à l’incinération spécifique. la filière n’engendre pas de coûts excessifs puisque la tâche de la régie se limite au séchage et au transport. puisqu’elle se heurte aux problèmes liés aux coûts d’investissement et d’exploitation.73 Mise en décharge publique 5 2. nous pouvons procéder à la même démarche mais en donnant à tous les critères le même poids (1) : Notation Variante Classement Co-incinération en cimenterie 1 1. et lorsque leur PCI le permet. La valorisation agricole est également une destination envisageable et plus intéressante que la mise en décharge publique ou l’incinération. Et enfin. du renforcement des normes de pollution atmosphérique et du devenir des résidus solides ultimes. la qualité des sols et la valeur agronomique des boues seront des critères décisifs pour la mise en place de cette filière.20 Epandage après compostage 3 2. Cette variante.58 Epandage direct 4 2. 72 .98 Globale Tableau 18: Classement des variantes après affectation du même poids aux critères Nous constatons que même après avoir attribué un même poids à chaque critère.88 Mise en décharge contrôlée 2 2. la monoincinération demeure la solution radicale pour l’élimination des boues. malgré le changement des poids. Amendis s’est fixé pour objectif de compléter le projet de dépollution en recherchant une filière de valorisation qui soit plus intéressante que la mise en décharge. cette filière est fortement recommandée dans le cas où la régie accepte de mettre en place un traitement des boues par séchage. Mis à part les coûts. nous avons d’abord mis en évidence un problème inévitable auquel se heurte la STEP qui est celui de la gestion des boues. Dans un deuxième temps. 73 . A partir d’une analyse multicritère développée dans ce rapport. et sur le PCI pour le potentiel énergétique. environnemental et réglementaire. En réponse à ce problème et afin de compléter le projet de dépollution.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Conclusion A travers ce projet. bien que les lois marocaines ne soient pas complètes actuellement. deux options de valorisations se sont distinguées : co-incinérer les boues dans le four de la cimenterie présente dans la région. La régie doit d’abord procéder à une caractérisation rigoureuse de ces résidus en lançant en premier lieu des analyses sur les teneurs en azote. Le choix entre l’épandage direct ou le compostage dépendra du critère économique. il faut mette en avant le budget qui sera attribué à la gestion des boues ainsi qu’aux traitements supplémentaires. il faut tenir en compte également de l’aspect technique. La deuxième possibilité et la plus intéressante d’un point de vue technique est la valorisation en agriculture. afin de prendre la décision sur la direction que prendra la valorisation : Agriculture ou Energie. phosphore et potassium pour évaluer leur potentiel agronomique. Composts de boues de stations d’épuration municipales : qualité.Lutte contre la pollution des eaux – Traitement des boues d’épuration Association professionnelle des cimentiers APC (2013) – Elimination des déchets Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (2006) .Boues résiduaires: Traitement et valorisation agricole Amendis (2012) .Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Bibliographie Ministère de l’Intérieur. performances agronomiques et utilisations Compagnie d’aménagement agricole et de développement industriel (2015) . (2005) Programme National d’assainissement liquide et d’épuration des eaux usées. ADEME DELEGATION REGIONALE MARTINIQUE . Rome.Utilisation des engrais par culture au Maroc.PILIER II DU PLAN MAROC VERT ADEME (2000) .Traitement et destination finales des boues résiduaire G2053 .caractérisation de la situation actuelle de la gestion des déchets ménagers et assimiles et définition des scenarii d’amélioration Techniques de l’ingénieur J3944 .Etude préalable au schéma départemental de gestion des boues d'épuration de la Martinique Soudi (2007) . Première édition.Plan directeur préfectoral de gestion des déchets ménagers et assimiles .Traitement thermique des déchets G1450 . Ministère de l’aménagement de territoire. Ministère de l’agriculture (2012) .Convention du développement durable de Tamuda Bay Arrêté (français) du 8 janvier 1998 fixant les prescriptions techniques applicables aux épandages de boues sur les sols agricoles pris en application du décret n° 97-1133 du 8 décembre 1997 relatif à l'épandage des boues issues du traitement des eaux usées 74 . de l’eau et de l’environnement. Norme de bonne pratique pour le séchage des boues NM 03.La valorisation énergétique des boues par incinération : l'exemple du SIVOM de la région Mulhousienne NM CEN/TR 13097 .7.262 .com http://www.ma Valeur azotée des boues résiduaires des stations d'épuration urbaines (La) – ADEME Le rapport C/N (Tableau) . M.www. . KHOMSI (2014) – Cours Gestion des déchets ménagers et assimilés Pr.262 .info 75 .www.lafarge.com/iso_album/mese-ba.compostage.Norme de bonne pratique d’incinération des boues avec ou sans graisse et refus de dégrillage NM 03.Ecole Mohammadia d’Ingénieurs Génie Urbain et Environnement 2014-2015 Agence de l’eau Rhône méditerranée & corse – compostage des boues suivant la norme NFU44 095 Régis OCHSENBEIN (2012) .ademe.7.Norme de bonne pratique pour la valorisation des boues en agriculture – Identique à la norme européenne CEN/TR 13097/2010 NM 03.7. LEMRABETT (2011) – Université LAVAL .pdf Les engrais en oléiculture. 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