Valorisation des boues (HU)

Traduction anglaise : Sludge reuse

Dernière mise à jour : 24/06/2025

Procédé se donnant pour objectif de trouver une solution économiquement et écologiquement rationnelle à la gestion des boues des stations d'épuration.

Statut et propriétés des boues de station d'épuration

Les boues de station d'épuration possèdent deux propriétés positives susceptibles de permettre leur valorisation :

• un pouvoir fertilisant, associé en particulier à la présence de nutriments (carbone, azote, phosphore), permettant d'envisager une valorisation agricole ;
• un pouvoir calorifique permettant d'envisager une valorisation énergétique.

Cependant, les boues de stations d'épuration sont aussi considérées comme des déchets, aussi bien en droit français (article R.211-27 du Code de l’environnement et nomenclature des déchets à l'annexe 2 de l'article R541-8 du code de l'environnement) qu'en droit européen (Directive européenne n°86-278 du 12 juin 1986). Leur utilisation est donc strictement encadrée.

Principales filières de valorisation

Il existe plusieurs filières de valorisation (voir figure 1) ; les principales sont brièvement décrites dans les paragraphes suivants et plus précisément dans des articles spécifiques. On en trouvera une très bonne synthèse dans Amorce (2019).

Intérêts et difficultés de la valorisation agricole des boues

L'utilisation agricole des boues est à la base des principales filières de valorisation. Elle se heurte à des questions de santé publique associées à la crainte d'une contamination des sols et des produits par les polluants possiblement présents dans les boues. La réglementation cherche donc un équilibre entre la volonté de récupérer des ressources et la protection des consommateurs. Les problèmes se posent de façon différente selon les filières et sont détaillés dans les paragraphes correspondants. Deux points communs à l'ensemble des filières peuvent cependant être soulignés :

• les produits issus des boues et susceptibles de faire l'objet d'une valorisation agricole, non seulement sont riches en azote et en phosphore, mais possèdent également une texture susceptible d'améliorer la qualité des sols, en particulier vis-à-vis de leur aptitude à conserver l’eau, ce qui n'est pas le cas des engrais de synthèse ;
• aucun des fertilisants utilisables par le monde agricole, qu'ils soient naturels (fumiers, lisiers) ou de synthèse, n'est exempt d’indésirables ; la question des risques associés à la valorisation agricole des boues doit donc être posée de façon relative aux autres solutions possibles.

Épandage direct

Les boues, simplement stabilisées par digestion ou chaulage pour diminuer leur caractère fermentescible, sont directement épandues sur les terrains agricoles. Il s'agit de la principale filière de valorisation agricole ; elle représente en effet 60% à 70% des boues valorisées sur le plan agricole (Amorce, 2019) et environ 45% du volume total des boues. C'est aussi la solution la moins onéreuse, du moins si les zones possibles d'épandage ne sont pas trop éloignées de la station d'épuration. Cette filière pose cependant différents problèmes : elle n'est pas possible en toute saison (ce qui impose des contraintes de stockage), ni sur tous les terrains, ni pour tous les procédés d'épuration. Elle doit être faite dans le cadre de plans d'épandage et elle est soumise à autorisation ou déclaration au titre de la nomenclature IOTA.

La réglementation concernant l’épandage des boues est en train d'évoluer de façon importante depuis la publication de l'ordonnance du 29 juillet 2020 relative à la prévention et à la gestion des déchets. Depuis cette date, quatre textes (deux décrets et des deux arrêtés), formant le "socle commun pour les Matières Fertilisantes et les Supports de Culture (MFSC)", on fait l'objet d'une consultation publique entre le 30 octobre 2023 et le 30 novembre 2023 (https://agriculture.gouv.fr/consultation-publique-projet-de-reglementation-encadrant-linnocuite-et-lefficacite-des-matieres). L'objectif de ces textes est en particulier de mieux maîtriser les risques de contamination des sols et de faire évoluer l'encadrement des matières fertilisantes en adaptant leur utilisation à leur qualité. A la date de mise à jour de cet article, ces textes ne sont toujours pas publiés.

Voir Epandage des boues (HU).

Utilisation agricole après compostage

Le compostage permet de réduire le volume et le caractère fermentescible des boues. On obtient donc un produit plus facile à transporter et à stocker qui possède une très bonne qualité agronomique. Le retour au sol de boues compostées représente environ 25% du volume total des boues de station d'épuration. Cette filière pose cependant également des problèmes. L'utilisation des composts issus des boues de station d'épuration n'est pas acceptée en agriculture biologique et est également refusée par certaines industries agroalimentaires. De plus, les boues de station d'épuration ne sont pas directement compostables et leur traitement nécessite leur mélange avec des déchets verts. Or la directive européenne sur les déchets du 30 mai 2018 remet en cause l'utilisation agricole de compost issu du mélange de ces boues avec les déchets verts issus du tri des collectivités territoriales et des ménages pour des raisons de sécurité sanitaire (risque de présence de métaux lourds ou de résidus de médicaments ou d'autres polluants organiques susceptibles de contaminer les sols et par voie de conséquence les produits alimentaires).

Comme pour l'épandage la réglementation va évoluer prochainement avec la publication des documents constituant le "socle commun pour les Matières Fertilisantes et les Supports de Culture (MFSC)".

Méthanisation

La fabrication de biogaz dans des digesteurs anaérobies permet de récupérer des quantités importantes de biométhane qui peut être injecté dans les réseaux de distribution de gaz naturel (GRDF, 2018), ou utilisé sur place comme carburant. Ce procédé permet également la stabilisation des boues, la réduction de leur volume (d'environ 50%) et, dans une certaine mesure, une diminution des risques pathogènes (surtout si la fermentation est effectuée à haute température). Le résultat de la digestion (digestat) possède également une bonne qualité organique et une valorisation agricole peut être associée à la valorisation énergétique. Il peut également être incinéré. Voir Méthanisation (HU).

Incinération

Les boues possèdent un pouvoir calorifique important et peuvent être incinérées pour produire de la chaleur. Il est cependant nécessaire que leur siccité soit supérieure à 25% ou 30% pour que le procédé soit efficace, ce qui nécessite une déshydratation préalable. La co-incinération avec les ordures ménagères est une solution souvent utilisée. Voir Incinération des boues (HU).

Valorisation matière

Certains résidus produits par les différentes étapes du traitement des boues peuvent également faire l'objet d'une valorisation spécifique. C'est en particulier le cas des cendres d'incinération qui peuvent être utilisées dans des matrices cimentaires (Cyr et al., 2003), du béton ou d'autres matériaux de construction.

Procédés dits alternatifs

Au cours des dernières années différentes procédés soit alternatifs, soit complémentaires aux quatre filières principales précédentes ont été développés : Pyrolyse, technique mycélienne, gazéification, production de bioplastique, etc. Voir Amorce (2019).

Figure 1 : Principales filières de valorisation des boues de station d'épuration ; Source : Amorce (2019).

Bibliographie :

• Cyr, M., Klysz, G., Julien, S., Clastres, P. (2003) : Les cendres d'incinération des stations de traitement des eaux polluées sont-elles utilisables dans les matrices cimentaires ? comparaison avec des cendres volantes de charbon ; Déchets - Revue francophone d'écologie industrielle ; N° 29 ; 1er trimestre 2003 ; 8 p. ; disponible sur https://hal.science/hal-03178203/document.
• GRDF (2018) : Injection de biométhane - Retour d’expérience des stations d’épuration (STEP) urbaines ; 20p. ; Disponible sur https://projet-methanisation.grdf.fr/cms-assets/2019/11/REX_STEP_2018.pdf

Pour en savoir plus :

• Amorce (2019) : Quelles solutions pour valoriser les boues d’épuration ? ; Réf AMORCE EAT05 a ; 45p. ; disponible sur https://amorce.asso.fr/publications/quelles-solutions-pour-valoriser-les-boues-d-epuration-eat05