T.9 Lits de séchage non-plantés

Un lit de séchage non-planté est un lit simple et perméable qui, lorsqu’il est alimenté en boues, permet à celles-ci de se déshydrater par filtration et évaporation, ainsi que de séparer et d’évacuer la fraction liquide après percolation dans le lit. Les boues perdent environ 50 à 80 % de leur volume. Une fois séchées, les boues sont curées et le lit peut de nouveau recevoir des boues liquides. Les boues sèches ne sont pas suffisamment hygiénisées et doivent subir un traitement supplémentaire.

Un lit de séchage non-planté est constitué de couches de gravier et de sable sur lesquelles on déverse les boues et qui permettent l’infiltration des liquides. La partie inférieure du lit comporte des drains (tuyaux perforés) collectant le percolat qui traverse le lit. Les boues ne doivent pas être appliquées en couche trop épaisse (30 cm maximum), sous peine de ne pas pouvoir sécher correctement. La teneur finale en humidité atteint environ 60 % après 10 à 15 jours de séchage. Lorsque les boues ont une siccité suffisante, elles doivent être raclées et acheminées vers un dispositif de traitement ou de valorisation ou bien un site de stockage. Le percolat qui est recueilli dans les drains doit également être traité, par exemple dans des bassins de lagunage T.5 .

Considérations sur la conception

Les drains sont habituellement recouverts de trois à cinq couches de gravier et de sable. La couche inférieure est constituée de gravier grossier et la couche supérieure de sable fin (granulométrie effective de 0,1 à 0,5 mm). L’épaisseur de la couche supérieure de sable est comprise entre 20 et 30 cm, car une partie du sable est perdue à chaque fois que l’on racle les boues. Pour optimiser le séchage et la percolation, les boues peuvent être appliquées en alternance sur deux lits ou plus. Le nombre de lits nécessaires est fonction de la fréquence de réception des boues et du nombre de jours indispensables à leur déshydratation dans les conditions climatiques locales, auxquels il faut ajouter quelques jours pour leur évacuation. Il convient d’installer une dalle au niveau de la zone de réception pour éviter l’érosion de la couche de sable lors du dépotage et pour permettre une répartition uniforme des boues. La surface du lit dépend essentiellement des caractéristiques locales des boues et de leur capacité à sécher, ainsi que des conditions climatiques. Cela se traduit par un taux de charge admissible d’environ 50 kg de matières sèches/m2/an dans un climat tempéré et d’environ 100 à 200 kg de matières sèches/m2/an dans un climat tropical. En général, les lits sont conçus pour recevoir une couche de boues de 30 cm d’épaisseur. La conception des lits de séchage non-plantés doit faciliter l’accès des opérateurs et des camions pour le dépotage et le curage des boues une fois séchées. Si la technologie est installée dans des climats humides, elle doit être protégée des intempéries et des eaux de ruissellement.

Matériaux

Il s’agit notamment de gravier et de sable de granulométrie appropriée, de drains, de pelles et de râteaux pour retirer les boues séchées ainsi que d’un équipement de protection individuelle pour les opérateurs. Le lit lui-même peut être construit en ciment et en briques ou en béton et être doté d’un revêtement imperméable dans sa partie inférieure.

Contexte

Les lits de séchage non-plantés sont particulièrement recommandés dans les climats chauds et pour traiter des boues stabilisées plutôt que des boues fortement concentrées. La déshydratation permet de réduire efficacement le volume des boues, ce qui est particulièrement intéressant lorsqu’elles doivent être acheminées vers un autre endroit pour y être traitées, valorisées ou mises en décharge. Le séchage des boues ne permet pas de stabiliser la fraction organique ou d’éliminer les agents pathogènes, c’est pourquoi il est nécessaire de stocker les boues séchées ou de leur appliquer un traitement supplémentaire. Le séchage des boues peut être entravé par des précipitations intenses ou un taux d’humidité élevé. Les lits de séchage non-plantés sont préconisés dans les situations où l’on dispose de terrains dont le coût est peu élevé et éloignés des habitations et des activités économiques. S’ils sont destinés au traitement des boues de vidange d’une zone urbaine, ils doivent être situés en marge de cette zone, tout en étant suffisamment proches pour permettre aux transports motorisés C.2 d’y accéder sans coût de transport excessif. La superficie du lit peut être réduite en épaississant les boues au préalable, par exemple dans un bassin d’épaississement et de sédimentation T.8 .

Fonctionnement et entretien

Il est nécessaire de disposer de personnel formé pour assurer le bon fonctionnement et l’entretien des lits de séchage. Les boues séchées peuvent être retirées à l’aide de pelles et de brouettes après 10 à 15 jours, en fonction des conditions climatiques. Comme une partie du sable est retirée à chaque fois que l’on enlève les boues, la couche supérieure du lit doit être renouvelée lorsqu’elle devient trop mince.

Santé et sécurité

Les boues entrantes et déshydratées sont toutes deux pathogènes. Les opérateurs doivent porter un équipement de protection individuelle approprié (bottes, gants et vêtements). Les boues séchées et le percolat ne sont pas hygiénisés et peuvent nécessiter un traitement ou un stockage supplémentaire, selon l’utilisation finale recherchée.

Coûts

Il s’agit d’une technologie dont les coûts d’investissement sont moyens et les coûts d’exploitation sont faibles. L’emprise foncière est élevée, ce qui peut engendrer des coûts très importants

Aspects sociaux

Les lits de séchage non-plantés peuvent causer de nombreux désagréments aux résidents voisins en raison des mauvaises odeurs et de la présence de mouches. C’est pourquoi ils doivent être situés loin des zones résidentielles. Le personnel doit être correctement formé à la gestion des boues et aux mesures de sécurité.

Critères de décision clés

Produits entrants

Boues

Produits sortants

Effluent
Boues

Phase d'urgence

Stabilisation +
Relèvement + +

Caractéristiques des sols

Peu contraignantes

Niveau d’application

Voisinage +
Ville + +

Avec et sans usage d’eau

à base d'eau et sèche

Niveau de gestion

Public + +

Complexité technique

Moyenne

Espace requis

Élevé

Objectifs et caractéristiques clés

Séchage des boues. Réduction du volume des boues.

Forces et faiblesses

  • Bonne efficacité en matière de déshydratation, en particulier dans les climats secs et chauds
  • Peuvent être construits et entretenus avec des matériaux locaux
  • Coûts d’investissement relativement faibles ; coûts d’exploitation faibles
  • Fonctionnement simple
  • Nécessite une grande surface de terrain
  • Génère de mauvaises odeurs et entraîne la présence de mouches
  • Le curage des boues est un travail intensif (main-d’œuvre)
  • Le processus ne stabilise pas les boues et ne détruit pas totalement les agents pathogènes

Références sélectionnées

Informations générales sur la conception

Strande, L., Ronteltap, M., Brdjanovic, D. (2014): Faecal Sludge Management (FSM) book - Systems Approach for Implementation and Operation. IWA Publishing, London, UK

Tchobanoglous, G., Burton, F. L., Stensel, H.D. (2004): Wastewater Engineering: Treatment and Reuse. Metcalf & Eddy, New York, US

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