La gestion des mauvaises odeurs émises par les stations d’épuration

02 Juin La gestion des mauvaises odeurs émises par les stations d’épuration

Odeur d’œuf pourri, de chou en décomposition ou encore de poisson avarié, telles sont les plaintes récurrentes exprimées par les riverains contre les stations d’épuration. En effet, le traitement des eaux usées ainsi que leur circulation dans les réseaux d’assainissement génèrent systématiquement des odeurs. Plusieurs sources ont été clairement identifiées, notamment le poste de relevage, la déshydratation ou le stockage des boues. En général, l’origine de ces odeurs provient de la décomposition biologique des matières organiques qui sont présentes dans les effluents traités.

Conscients de ce problème, les exploitants des stations d’épuration ont commencé, à partir des années 2000, à étudier différentes solutions permettant de mieux maîtriser les nuisances olfactives. De plus, avec l’efficacité énergétique, le traitement des odeurs est devenu l’un des points centraux évalués par les collectivités dans les appels d’offres. La qualité de l’eau épurée étant difficilement analysable par les habitants, la problématique des molécules malodorantes est ainsi le premier critère à être jugé.

Pour traiter les odeurs, il existe un grand nombre de solutions préventives ou curatives. Souvent onéreuses, ces technologies ont été vite adoptées par les sites ayant une capacité de traitement importante, mais elles restent difficilement abordables pour les petites stations d’épuration. Cependant, pour obtenir un traitement efficace, les exploitants doivent avant tout caractériser au mieux l’odeur qui est un mélange complexe de molécules organiques. Dans le domaine du traitement des eaux résiduaires, l’odeur est principalement constituée de composés soufrés (hydrogène sulfuré, mercaptans), de produits azotés (ammoniac, amines) et de molécules oxygénées (aldéhydes, cétones, acides gras volatiles).

Les 2 principales sources d’émission de polluants gazeux et odorants des Stations d’épuration

• L’arrivée de l’effluent brut et les prétraitements (dessablage, déshuilage et décantation primaire)

Sur ces ouvrages, le principal risque est de transférer vers l’atmosphère les composés malodorants contenus dans les eaux à traiter. Les caractéristiques et l’origine de ces eaux sont donc des facteurs déterminants pour évaluer leur potentiel émissif.

En l’absence de rejets industriels dans le réseau d’eaux usées, le principal polluant gazeux présent dans les eaux brutes est l’hydrogène sulfuré (H₂S). La formation de ce composé dans les réseaux en amont de la station d’épuration provient de la fermentation anaérobie de la matière organique. Des actions peuvent être effectuées pour limiter l’émission d’hydrogène sulfuré, soit en combattant la formation des sulfures dans les eaux par suppression des conditions anaérobies, soit en précipitant le S2– formé via des sels ferreux ou ferriques.

Les brassages de l’eau (pompe de relevage, agitation en pied de grilles, bullage dans les dégraisseurs) et les chutes d’eau auront tendance à libérer les composés volatils dissous.

Les puits à boues fraîches sont des générateurs d’odeurs assez importants.

• Le traitement des boues

Il s’agit du principal point d’émission de composés olfactifs d’une station d’épuration or la nature des traitements mis en jeu a une influence sur l’intensité des odeurs émises :

• une stabilisation aérobie ou anaérobie des boues limite les odeurs

• un chaulage modifie la solubilité des composés acides et alcalins. Ainsi, en augmentant le pH, les produits soufrés (composés à caractère acide) sont bloqués sous forme ionisée (soluble) dans l’eau alors que les composés azotés (composés alcalins) sont libérés.

Les traitements possibles

Les polluants odorants émis par les process de traitement d’eau doivent être traités par un système de désodorisation assurant le contrôle de l’impact olfactif de la station d’épuration.

Différents types de procédés sont classiquement utilisés pour désodoriser l’air des stations d’épuration :

• Les traitements par absorption ou lavage physico-chimiques.

Il s’agit d’un lavage de gaz dans des tours à garnissage assurant le transfert des pollutions vers la phase liquide, suivie d’une réaction chimique : réaction acido-basique pour les tours acide et base, réaction d’oxy­doréduction pour les tours « javel » (NaClO), thiosulfate et bisulfite.

Suivant la nature du mélange de polluants à traiter, de un à quatre réactifs sont nécessaires pour les éliminer. Ils sont alors mis en œuvre dans des tours en série.

• Le lavage à l’acide sulfurique (H2SO4) élimine les composés azotés notamment l’ammoniac et les amines.
• Le lavage oxydant à l’hypochlorite de sodium (NaClO) élimine les composés soufrés réduits, notamment l’hydrogène sulfuré, les sulfures organiques, les mercaptans, mais aussi l’ammoniac et les amines
• Le lavage alcalin à la soude (NaOH) fixe les acides gras volatils (AGV), les soufrés réduits et le chlore résiduel. Il élimine notamment les acides carboxyliques, l’hydrogène sulfuré, les mercaptans
• Le lavage réducteur au bisulfite (NaHSO3) ou au thiosulfate (Na2S2O3) permet principalement d’éliminer le chlore résiduel, mais également avec le bisulfite éliminer une partie des aldéhydes.
• Les traitements biologiques

La biofiltration est un processus naturel d’oxydation des composés volatils, conduisant à la formation de CO₂ et de H₂O. Cette transformation est assurée par des microorganismes qui possèdent des propriétés relevant du domaine du “vivant”. Le matériau filtrant dit « biomasse », est composé d’une matière organique (écorce, tourbe, fibres de coco, etc). La biomasse enveloppée d’une couche d’eau va filtrer les polluants grâce aux micro-organismes et à la couche d’eau présente. Les micro-organismes vont se développer d’eux-mêmes grâce à l’eau et aux restes de polluants.

Pour être efficace, le système doit respecter certaines conditions :

• La couche d’eau enveloppant la biomasse doit maintenir une teneur en humidité constante
• Les débits de rejets gazeux et d’air doivent être constants
• La température soit se tenir entre 15 et 30°c
• il ne doit pas y avoir de substances toxiques ou acidifiantes en haute concentration ;
• La biomasse doit être adaptée en termes de composition et de dimension en fonction de la nature de l’effluent à traiter.
• Les traitements par adsorption chimique.

Ce procédé est préconisé pour des installations de faibles débits et de faibles charges polluantes. Une utilisation en finition derrière un traitement biologique ou un lavage de gaz peut aussi être envisagée.

Le principe du traitement est de mettre en contact l’air à épurer avec une masse d’adsorbant sur lesquels les composés polluants sont adsorbés.

La capacité d’adsorption dépend du ou des corps adsorbés. En cas de mélange de composés gazeux selon l’affinité des composés, il peut y avoir des phénomènes d’élution.

Selon les objectifs à atteindre, les équipements et ouvrages désodorisés ainsi que les contraintes particulières au site, ces procédés peuvent être avantageusement combinés.

D’autres procédés, moins classiques, peuvent également être utilisés :

• Oxydation thermique ;
• Photocatalyse basé sur le principe d’oxydation à l’aide d’un catalyseur ;
• Plasma froid.

Certains exploitants de stations d’épuration ont recours à divers procédés, ayant parfois des résultats controversés. C’est le cas avec l’usage de produits masquants. Ces derniers augmentent la concentration d’odeur en masquant les nuisances olfactives par une odeur plus agréable sans forcément réduire la concentration des substances, cela peut même être dangereux lorsque les molécules qui s’accumulent sont toxiques (H2S)

À la différence des agents masquants, le procédé de traitement aérien Norasystem permet d’éliminer la pollution olfactive. Diffusé par des dispositifs de brumisation et d’atomisation, le principe actif accélère le processus de biodégradation et de minéralisation des odeurs. En effet, sous l’effet du Norasystem la molécule polluante se retrouve sous la forme d’un sel inerte, stable et inodore. Mis en place en extérieur, ce procédé peut aussi être utilisé, grâce au système d’atomisation, directement sur des flux canalisés, des cheminées, ou dans des espaces confinés.il s’agit d’une solution innovante permettant de prendre en charge les molécules malodorantes résiduelles à moindre coût et d’améliorer l’environnement olfactif de la station d’épuration.