Eau 7°) L'unité de valorisation/dépollution idéale.

Synoptique d'une unité de valorisation & dépollution idéale :partie eaux usées.

Elle est capable de valoriser les phases liquide et solide des effluents domestiques, agricoles (élevages, retraits, ...) et des industries agroalimentaires. Outre les valorisations spécialisées comme la production de synthons, c'est la production d'énergie et de compost qui seront les valorisations finales.

Les 2 phases peuvent être séparées par un biofiltre qui alimente pour la partie liquide un méthaniseur (fermentation anaérobie) produisant du biogaz transformé en eau chaude et en électricité par groupe électrogène ou mieux en gaz naturel pour véhicule (G.N.V.). Le liquide méthanisé est accumulé dans une lagune (voir Œ pp 15 à 23) avant rejet dans la nature soit par passage sur lit de tourbe soit par irrigation soit par arrosage des andains de compostage.

La partie solide est compostée avec un mélange d'apport carboné tel que les sciures, les plaquettes de débroussaillage des jardins publics et privés, les marcs de raisins selon la région d'implantation. Cette valorisation agronomique va dans le sens de l'extension de l'agriculture biologique qui a pour principe entre autre de nourrir le sol pour nourrir la plante.

C'est la globalisation de l'action qui permet de bénéficier d'un facteur d'échelle important, de synergie dans les procédés et de complémentarité dans les ressources en carbone et azote.

Cette unité offre (vend) un service de dépollution à toutes les entreprises environnantes qui ne disposent pas des équipements de dépollution du fait entre autre de la saisonnalité de leurs productions et de la sensibilité du milieu lors des étiages.

L'importance de la pollution des eaux à crû considérablement depuis le début des années soixante dans l'ensemble du monde. Certes, dans les pays industrialisés, de vastes programmes ont permis de ralentir la progression de la contamination des eaux continentales par rejets d'effluents domestiques et industriels chargés de matières fermentescibles (en 1980 en France cette pollution représentait encore 8 800 tonnes par jour de matières oxydables soit 154 millions d'équivalent-habitant sur une population de 50 millions) . A l'opposé, les pollutions chimiques ont progressé, en particulier celles dues aux métaux toxiques et aux composés organiques dits xénobiotiques.

Chimie de l’environnement 577 BLI P 300 l’équivalent habitant /

200 litres d’eau sale par habitant et par jour à 0,3 g de DBO5 par litre.

Si on inclut les industries il faut compter 350 litres

C’est la charge organique biodégradable ayant une DBO5 de 60 grammes d’oxygène par jour : directive 91/271/CEE

Produits dont la fabrication entraîne une quantité de pollution de 1000 EH dans les eaux usées :

Bière de 2800 L à 6500 L de bière

Beurre 1 2 tonnes

Conserves de poissons 2 tonnes

Charcuterie 3 8 tonnes

Margarine 2 tonnes

Produits laitiers 14 800 L 40 000 L (sauf fromages)

Conserves de fruits 2 tonnes

Papier 1 5 tonnes

Savon 1 tonne

Vin 7000 10 000 L

Cellulose 0,2 0,25 tonne

Quelques liquides fortement pollués :

PARAMETRES MES en mg/L DBO₅ & DCO en mg d'O₂/L

Ø Normes de rejet 30 40 120

Ø Equivalent habitant 90 60 ou 52 51 ou 63 g/L

Ø Eaux usées 350 450 740

Ø Vidanges 5000 3000 10 000

Ø Papeterie 550 1 200 2 700

Ø Textiles 70 300 900

Ø Effluent de levurerie 30 18 800 26 400

Ø Lactosérum - 40 000 45 000

Ø Mélasses - 4 000 -

Ø Vinasses - 3 000 -

Ø Triperie - 10 000 -

Ø Distillerie - 40 000 -

Ø Effluent de conserverie - - 28 000

Ø lisier 40 000 19 600 47 300

Le traitement de ces liquides est obligatoire et consiste à éliminer toutes les nuisances liées à leur présence, leur stockage et leur évolution dans le temps telles que odeurs, fermentations spontanées aérobie et anaérobie, poussières, .... Il doit également permettre d'atteindre les normes de rejet avant de rejoindre le milieu naturel. Trop souvent ces normes ne sont pas respectées ou sont atteintes par dilution ce qui n'est possible qu'en dehors des périodes d'étiage. Ces pollutions sont en fait des richesses pour ceux qui disposent des équipements de transfert des éléments polluants vers des phases et des concentrations en adéquation avec des besoins en éléments fertilisants, en énergie, en synthons, en substrat pour d'autres transformations.

Pollution totale rejetée en g de DBO5 par kg de conserve :

Ø Haricots verts 3 à 5

Ø Carottes 18 à 20

Ø Petits pois 15 à 18

Ø Epinards 25 à 35

Ø Purée de tomates 6

Ø Céleris 2 à 9

Ø Champignons 20

Ø Fruits au sirop 7 à 12

Ø Jus de fruit 3 à 6

Comparaison entre 2 filières biologiques de dépollution des liquides à forte charge organique (pour 1 kg de DBO₅ éliminée). Ces 2 traitements sont en fait complémentaires l'un de l'autre car ils s'adressent à des fractions d'effluents complémentaires et les résidus bactériens de l'aérobiose sont bien transformés en énergie par la méthanisation. L'idéal étant la juxtaposition des 2 filières avec un traitement physique amont et une dépollution finale en aval communes (lagunage).

Nom	Aération biologique	Méthanisation
Microorganismes	Aérobie	Anaérobie
Oxygène	avec apport massif	sans
Type de liquide	- de 1 g de DBO₅/ l	DBO₅/DCO>0.6
Activités	Urbaine	Ø IAA Ø Elevage Ø Boues urbaines
Consommation d'énergie	1.5 kWh électrique	0.5 kWh électrique
Production nette d'énergie	0	5 kWh gaz
Bilan énergétique en équivalent chaleur.	*consommation* de 3.3 kWh chaleur	*production* de 4 kWh chaleur
Réduction de la pollution	50 %	80 %
Pollution résiduelle (boues)	450 g	50 g
Transfert de pollution : ð vers la phase solide ð vers la phase gazeuse	450 g de flocs microbiens CO₂-N₂-NOx-CH₄ : atmosphérique	50 g de flocs microbiens biogaz (énergie)
Effet de serre	oui	réduction
Odeur	avec	sans
Valorisation des boues	centrifugation compostage	épandage ou compostage
Traitement de la pollution liquide résiduelle	décantation secondaire recyclage des boues dilution des eaux	biofiltre lit de tourbe lagunage (voir Œ )
Investissement	1	1
Fonctionnement	facile	à contrôler