Boues et sédiments

Production et gestion des boues et sédiments

Indicateur – Actualisation : novembre 2024

Les boues et sédiments provenant des travaux de dragage et de curage (jusqu'à 70 000 tonnes) et des stations d'épuration des eaux (jusqu'à 40.000 tonnes) représentent chaque année un flux de déchets important dont les coûts de traitement et de gestion sont élevés. Mais les boues contiennent également une grande quantité de matériaux qui sont (peuvent être) valorisés, même si ce n'est pas sans limites en raison du niveau de contamination souvent élevé.

Une marchandise complexe

Les boues sont les matières créées par :

• dépôt ou sédimentation de petites particules dans l'eau, par exemple au fond des cours d'eau et des étangs, dans les égouts, etc.
• ou comme produit résiduel lors de l'épuration des eaux uséesL'épuration des eaux usées est l'élimination des déchets organiques et chimiques de l'eau jusqu'à un point permettant à la vie biologique dans les rivières, les lacs et les mers de ne pas subir les conséquences du déversement des ces eaux usées purifiées..

Les boues et autres sédiments similaires déposés dans l'eau sont constitués de matières organiques, telles que des restes de plantes et des micro-organismes, ainsi que de matières inorganiques, telles que le sableParticules de sol dont la taille est supérieure à 0,05 mm, l'argileParticules de sol dont la taille est inférieure à 0,002 mm et même des déchets de voirie. 

Selon leur origine, les boues peuvent être ou non fortement contaminées par des substances nocives pour l'homme ou l'environnement, telles que des métaux lourdsNom générique d'un groupe de métaux de densité relativement élevée, tels que le plomb, le mercure, le zinc et le cadmium. Ces métaux sont présents naturellement dans l'environnement et sont même nécessaires à certains processus naturels. Ils sont toutefois nocifs en concentrations élevées. Les principales sources de métaux lourds sont l'industrie non ferreuse, la combustion de combustibles fossiles, l'incinération de déchets et le trafic., des hormones, des résidus de médicaments, des microplastiques, des PFAS et d'autres polluants. Les substances lipophiles ou absorbant les graisses, principalement, qui se dissolvent mal dans l'eau, ont tendance à s'accumuler dans les boues. Les polluants peuvent provenir de sources très différentes : activités industrielles, eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. domestiques, routes et trafic (usure des rues et des pneus, émissions ou déchets), navigation intérieure, déversements (illégaux), chantiers de construction (notamment les poussières polluées), etc. Ils peuvent se retrouver directement dans les eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.), puis dans le lit d’un cours d'eau, ou être entraînés par le circuit des eaux usées jusqu'à une station d'épurationInstallation qui permet le traitement des eaux usées des habitants (et des industriels) raccordés au réseau d'assainissement ainsi que des eaux pluviales (pour les réseaux non séparatifs). Elle rejette dans le milieu naturel une eau épurée, ainsi qu'un résidu : les boues.. Lorsque ce circuit est saturé, par exemple lors de fortes pluies, les eaux (usées) excédentaires finissent par être évacuées via les déversoirs d'orage dans la Senne et le Canal (voir Emissions de polluants vers les eaux de surface). En outre, le taux croissant d'érosion des sols et l'augmentation des surfaces artificialisées (cf. Imperméabilisation des sols bruxellois) contribuent à la quantité de sédiments qui se retrouvent dans les cours d'eau et le circuit des eaux usées. 

Ces boues nécessitent une gestion, un traitement et une élimination appropriés, dont le coût peut être élevé et dépend, entre autres, du degré de contamination, de la composition physico-chimique et des possibilités financières. Étant donné qu'une grande partie de ces boues est traitée en dehors de la Région et qu'elles passent souvent par plusieurs étapes intermédiaires avant que la méthode de traitement finale ne soit déterminée, celle-ci n'est pas toujours connue. Dans de nombreux cas, la fraction minérale telle que le sable est recyclée et utilisée comme matériau de construction, de remplissage ou de remblai, par exemple dans l'industrie du ciment. Dans certains cas, la matière organique est également valorisée, par exemple par biométhanisationLa biométhanisation est un processus naturel biologique de dégradation de matières organiques en absence d’oxygène produisant un biogaz (méthane) et un digestat (engrais)., où elle est convertie en biogazLe biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales., une source d'énergie renouvelableL’énergie renouvelable est une énergie produite à partir de sources non fossiles renouvelables, à savoir : énergie éolienne, solaire, aérothermique, géothermique, hydrothermique, marine et hydroélectrique, biomasse, gaz de décharge, gaz des stations d’épuration d’eaux usées et biogaz. (DIRECTIVE 2009/28/CE), ou par compostageProcédé biologique de conversion et de valorisation des substrats organiques (déchets organiques, etc.) en un produit stabilisé, semblable à un terreau, riche en composés humiques.. Aucune boue n'est réutilisée comme engrais dans l'agriculture en Région bruxelloise. Souvent, un nettoyage ou un autre traitement, après la déshydratation, est nécessaire avant que les boues puissent être valorisées. Une grande partie des boues et des sédiments de Bruxelles est encore incinérée (avec ou sans récupération d'énergie) ou techniquement enfouie (mise en décharge).

Production de boues à Bruxelles : 3 sources importantes

Mais aussi :

• le nettoyage du réseau d'égouts, des rues et des avaloirs, etc. génère une quantité non négligeable.
• Une quantité limitée de boues est produite à Bruxelles par de petites stations d'épuration industrielles qui prétraitent les eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. avant qu'elles soient rejetées dans les égouts : 124 tonnes par an en moyenne. 

La production de boues et autres sédiments dans la Région peut varier considérablement d'une année à l'autre. Certains travaux ont lieu régulièrement, d'autres sont réalisés en fonction des besoins (obstruction des égouts et des bouches d'égout, entretien des fonds navigables, dépollution...). 

Production de boues et de sédiments similaires en RBC (en tonnes de matière humide)

Source : Brudaweb ou données provenant de divers acteurs
*Le reporting à la Commission européenne, conformément à la directive 86/278/CEE, prend en compte les boues provenant des stations d'épuration, marquées d'une * dans ce tableau.
NC = non connu
**Les quantités indiquées proviennent de cours d'eau et d'étangs gérés par Bruxelles Environnement. On ne sait pas quelles quantités proviennent de ceux gérés par les communes.

Boues de stations d'épuration des eaux usées 

Bruxelles dispose de deux stations d'épuration des eaux uséesL'épuration des eaux usées est l'élimination des déchets organiques et chimiques de l'eau jusqu'à un point permettant à la vie biologique dans les rivières, les lacs et les mers de ne pas subir les conséquences du déversement des ces eaux usées purifiées. (STEP) qui traitent ensemble une moyenne de 130 millions de m³ d'eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. par an avant qu'elles ne soient renvoyées dans la Senne (voir l’indicateur sur l’Epuration des eaux usées). Les quatre cinquièmes sont traités dans la station d'épurationInstallation qui permet le traitement des eaux usées des habitants (et des industriels) raccordés au réseau d'assainissement ainsi que des eaux pluviales (pour les réseaux non séparatifs). Elle rejette dans le milieu naturel une eau épurée, ainsi qu'un résidu : les boues. Nord et le cinquième restant dans la station d'épuration Sud. Ce processus d’épuration produit des boues résiduelles (matières humides) qui sont traitées sur place.

Mais en période de surcharge (fortes pluies) ou lorsque le circuit d’épuration ne fonctionne pas de manière optimale, une partie de l'eau est redirigée vers la voie des eaux pluviales, un circuit plus court où l'eau est traitée à grande vitesse mais avec des seuils d’épuration moins stricts. Dans la plupart des cas, le traitement des boues n'est alors pas (entièrement) terminé. La STEP Nord a donc encore produit 24.000 à 25.000 tonnes de boues déshydratées en 2022 et 2023, provenant principalement du circuit des eaux pluviales. C'est plus que les années précédentes (voir tableau ci-dessus), en partie à cause de l'arrêt temporaire du traitement des boues par oxydation humide.

Production de boues résiduelles dans les stations d'épuration

Source : Reporting d’Hydria et Aquiris (2008 - 2018) et Brudaweb (à partir de 2018)
La station d'épurationInstallation qui permet le traitement des eaux usées des habitants (et des industriels) raccordés au réseau d'assainissement ainsi que des eaux pluviales (pour les réseaux non séparatifs). Elle rejette dans le milieu naturel une eau épurée, ainsi qu'un résidu : les boues. Sud est en service depuis 2000, des données complètes sont disponibles à partir de 2008.

Après déshydratation, la plupart des boues sont évacuées pour être traitées en dehors de la Région, principalement via le circuit d’incinération ou de co-incinération (dans l'industrie du ciment). Occasionnellement, après prétraitement dans un centre de compostageProcédé biologique de conversion et de valorisation des substrats organiques (déchets organiques, etc.) en un produit stabilisé, semblable à un terreau, riche en composés humiques., une partie est réutilisée comme compostProcessus naturel de transformation de la matière organique sous l’action d’organismes vivants, dans des conditions contrôlées, en humus et nutriments pour le sol et ses habitants. pour l'agriculture à l'étranger (France). Par exemple, en 2024 et 2019, une partie des boues de la STEP Nord a été réutilisée comme engrais.  

Boues provenant du circuit des eaux usées

• Depuis 2010, l'ensemble du réseau d'égouts de la Région bruxelloise, d'une longueur de quelque 1.800 km, est géré par Vivaqua. Le réseau de collecteurs, les égouts principaux qui collectent et évacuent les eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. et de pluie vers les stations d'épuration, est long d'environ 150 km. Un quart est géré par Hydria. Le dépôt de boues y reste assez limité en raison de la déclivité des égouts ou du débit élevé et du diamètre important des collecteurs. Toutefois, certaines sections doivent être nettoyées régulièrement pour éviter une obstruction, et garantir une capacité de stockage et une évacuation optimales des eaux usées. Dans d'autres parties, les travaux sont réalisés de manière plus aléatoire, par exemple pour des travaux d'infrastructure, des travaux de réparation, etc.
   
• À Bruxelles, une quarantaine de bassins d'orage ont également été installés, lesquels font office, avec les collecteurs, de tampon pour stocker les eaux usées urbaines en cas de fortes pluies. Cela permet d'éviter la saturation des collecteurs, de réduire le risque d'inondation et de limiter le débordement des eaux usées dans les cours d'eau. Une quantité relativement importante de boues se dépose dans les bassins d'orage car elles ont le temps de se déposer dans les eaux collectées. La quantité de boues déposées dépend également (de la durée depuis) les dernières précipitations.

Le volume de boues évacuées peut donc varier d'une année à l'autre. En 2022, Vivaqua a évacué entre 1.000 et 1.500 tonnes de boues lors de l'entretien des égouts et des collecteurs, et a débarrassé les bassins d'orage de 286 tonnes de boues. Hydria a nettoyé 12 des 40 km de collecteurs qu'elle gère entre 2018 et 2023. Les déchets de boues provenant du curage de tous les égouts, collecteurs et bassins d'orage de Bruxelles représentaient 4.327 tonnes en 2022. Dans la plupart des cas, la fraction minérale (le sableParticules de sol dont la taille est supérieure à 0,05 mm, les cailloux...) des boues est réutilisée comme matériau de construction, matériau de remblai, etc. après avoir été nettoyée. Le produit résiduel est mis en décharge. 

• Les boues provenant du balayage des rues et du curage des avaloirs sont généralement plus polluées car elles concentrent notamment la pollution issue du trafic routier. Les responsables de l'entretien des routes communales (1.347 km) et régionales sont respectivement les communes et Bruxelles Propreté. Cependant, certaines communes font appel à Bruxelles Propreté pour nettoyer les routes et les marchés dont elles sont responsables. Le service de nettoyage de Bruxelles Propreté entretient 410 km de routes au total, y compris le nettoyage de quelque 15.000 bouches d’égout. Il a collecté 21.361 tonnes de déchets de balayage et de boues extraites des avaloirs en 2020, qui ont été incinérés avec valorisation énergétiqueUtilisation de déchets combustibles en tant que moyen de production d'énergie, par incinération directe avec ou sans autres combustibles, ou par tout autre procédé, mais avec récupération de la chaleur. La valorisation énergétique consiste à utiliser le pouvoir calorifique du déchet en le brûlant et en récupérant cette énergie sous forme de chaleur ou d'électricité. Elle peut être réalisée en usine d'incinération ou cimenterie.. La quantité de boues, hors déchets de voirie, n'étant pas connue, cette catégorie n'apparaît pas dans le tableau ci-dessus. 

• Les boues des fosses septiques bruxelloises non raccordées au réseau d'égouts sont collectées par des sociétés privées et traitées en dehors de la Région (Flandre ou Wallonie). En 2022, 4.836 tonnes de ces boues ont été collectées. La destination finale ou le traitement n'est pas toujours connu car les déchets passent souvent par plusieurs étapes intermédiaires avant que l'étape suivante du processus de traitement ne soit déterminée. En 2022, 13% étaient valorisées par le recyclageToute opération de valorisation par laquelle les déchets sont retraités en produits, matières ou substances aux fins de leur fonction initiale ou à d’autres fins. Cela inclut le retraitement des matières organiques, mais n’inclut pas la valorisation énergétique, la conversion pour l’utilisation comme combustible ou pour des opérations de remblayage. Ces opérations impliquent une modification structurelle (physique ou chimique) de la matière. Le recyclage peut impliquer différentes actions de prétraitement comme, par exemple, le démantèlement. ou la récupération de la matière organique (p.ex. production de biogazLe biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales. ou compostage) ou de la fraction minérale (p.ex. sable comme matériau de remblai ou de construction). 87 % ont été éliminées sans être valorisées (mise en décharge, p.ex.).

Curage du canal, des cours d'eau et des étangs

Les travaux de curage et de dragage sont nécessaires pour éliminer l'accumulation de sédiments dans les cours d'eau et les étangs, et assurer une meilleure évacuation de l'eau, réduire les risques d'inondation, maintenir la profondeur de navigation, prévenir l'eutrophisationApport excessif d'éléments nutritifs dans les eaux, entraînant une prolifération végétale, un appauvrissement en oxygène et un déséquilibre de l'écosystème., etc. Des polluants peuvent en outre se retrouver dans les cours d'eau et s'accumuler dans leur lit. Le rejet de ces polluants impacte la qualité chimique des eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.) et la vie benthique (dans et à proximité des sédiments) (voir Qualité chimique des eaux de surface). 

• Le canal, géré par le Port de Bruxelles, est dragué chaque année pour assurer le passage des navires et enlever les sédiments pollués (Plan de Gestion de l'Eau, mesure M1.18). Depuis 2008, 52.000 tonnes de boues (soit 37 000m³) ont été draguées en moyenne chaque année, ce qui correspond à la quantité théoriquement sédimentée par an. En 2023, il n’y a pas eu de travaux de dragage suite à un retard dans la procédure d'adjudication. Les boues sont déversées de la drague dans des "champs de lagunage" où les boues peuvent sécher lentement. Pendant le lagunage, les substances organiques, y compris les polluants, sont (partiellement) dégradées et la structure s'améliore. La vase peut être réutilisée, par exemple, pour le renforcement de digues ou le remblayage de terrains. 

• Le curage de cours d'eau non navigables et d’étangs et mares publics se fait essentiellement dans le cadre de travaux d'entretien ou d'une vision pluriannuelle visant à éliminer les boues historiquement polluées, comme l'impose le programme de maillage bleuProgramme mis en place depuis 1999 par la Région de Bruxelles-Capitale pour remettre en valeur l'eau et les zones humides sur son territoire. Le programme se décline en plusieurs objectifs : 1) séparer les eaux usées des eaux propres, afin de limiter l'apport d'eau aux stations d'épuration ; 2) restaurer certains éléments du réseau hydrographique de la Région ; 3) réaménager des tronçons de rivières, des étangs et des zones humides, pour leur rendre toute leur valeur biologique, et leur faire éventuellement bénéficier de mesures spéciales de protection ; 4) assurer la fonction paysagère et récréative de ces sites. (Plan de Gestion de l'Eau, mesure M1.16). Ces travaux ne sont pas effectués de manière systématique car ils ont également un impact sur la topographie subaquatique et peuvent perturber l'écosystèmeC'est l'ensemble des êtres vivants (faune et flore) et des éléments non vivants (eau, air, matières solides), aux nombreuses interactions, d'un milieu naturel (forêt, champ, etc.). L'écosystème se caractérise essentiellement par des relations d'ordre bio-physico-chimique.. Il s'agit donc principalement du curage de certaines parties du réseau hydrographiqueLe réseau hydrographique regroupe l’ensemble des cours d'eau, étangs, mares, zones humides… après l'introduction d'un système global d'épuration des eaux étant donné qu’auparavant, les eaux usées étaient déversées directement dans les cours d'eau. Le dernier tronçon non assaini de la Senne concerne le segment aval dans le nord de la Région, qui contient encore des boues lourdement polluées.
  
  Les travaux de curage des cours d'eau et de la cinquantaine d’étangs régionaux assurés par Bruxelles Environnement génèrent en moyenne 20.000 tonnes (de matières humides) par an. Après avoir été analysés, les sédiments sont acheminés vers une installation de traitement située en dehors de la Région. En fonction du degré de pollution, ils peuvent être réutilisés, incinérés ou, dans des cas exceptionnels, techniquement enfouis. Après déshydratation, traitement et incorporation de sable, les sédiments non pollués peuvent être utilisés comme matériau de remblai ou de construction, ou comme autre matière première secondaire.
  
  On ne connaît pas la quantité exacte de sédiments qui sont déblayés pour le compte des communes. Lors du curage des étangs communaux de Neerpede à Anderlecht, 2.700 tonnes en moyenne étaient évacuées chaque année vers des centres de traitement en dehors de la Région.

Développer une gestion durable des boues

Ce type d’économie repose sur le principe du maintien des matériaux dans l'économie à leur valeur maximale le plus longtemps possible. Cela nous permettrait d’être moins dépendants des matières premières primaires, de réduire la montagne de déchets résiduelsLes déchets résiduels sont les déchets qui restent après avoir trié les déchets recyclables. ainsi que l'impact sur l'environnement, le tout au bénéfice de l'économie locale. Ce principe est soutenu par la hiérarchie des déchets de l'UE, qui classe les options de gestion des déchets en fonction de leur durabilité, en privilégiant la prévention, puis la réutilisation, le recyclageToute opération de valorisation par laquelle les déchets sont retraités en produits, matières ou substances aux fins de leur fonction initiale ou à d’autres fins. Cela inclut le retraitement des matières organiques, mais n’inclut pas la valorisation énergétique, la conversion pour l’utilisation comme combustible ou pour des opérations de remblayage. Ces opérations impliquent une modification structurelle (physique ou chimique) de la matière. Le recyclage peut impliquer différentes actions de prétraitement comme, par exemple, le démantèlement., d'autres valorisationsToute opération dont le résultat principal consiste à conférer un objectif utile à des déchets en remplaçant, soit dans l’installation en question, soit dans l’économie plus large, des matériaux qui sinon auraient été affectés à une fonction spécifique, ou par laquelle les déchets sont préparés à cette fonction. (p.ex. la récupération d'énergie) et enfin, l'élimination (comme l'incinération sans récupération d'énergie ou la mise en décharge). 

En raison de leur teneur élevée en matière organique et en nutriments tels que l'azote et le phosphore, les boues peuvent servir d'amendement du sol ou d'engrais. Mais les problèmes de pollution font que cette utilisation n'est pas sans risque pour l'homme et l'environnement, en particulier pour les sols. Des prescriptions pour l'utilisation des boues provenant de l’épuration des eaux uséesL'épuration des eaux usées est l'élimination des déchets organiques et chimiques de l'eau jusqu'à un point permettant à la vie biologique dans les rivières, les lacs et les mers de ne pas subir les conséquences du déversement des ces eaux usées purifiées. en agriculture ont été établies au niveau européen (directive 86/278/CEE), mais elles se concentrent principalement sur les métaux lourdsNom générique d'un groupe de métaux de densité relativement élevée, tels que le plomb, le mercure, le zinc et le cadmium. Ces métaux sont présents naturellement dans l'environnement et sont même nécessaires à certains processus naturels. Ils sont toutefois nocifs en concentrations élevées. Les principales sources de métaux lourds sont l'industrie non ferreuse, la combustion de combustibles fossiles, l'incinération de déchets et le trafic.. La directive relative au traitement des eaux urbaines résiduairesEaux ménagères usées ou mélange des eaux ménagères usées avec des eaux industrielles usées et/ou des eaux de ruissellement. (91/271/CEE) stipule que les boues d'épuration doivent être réutilisées autant que possible avec un minimum d'impact négatif sur l'homme et l'environnement. La récente révision de la directive vise également la neutralité énergétique, en mettant l'accent sur la production de biogazLe biogaz est le gaz produit par la fermentation de matières organiques animales ou végétales. à partir des boues et en récupérant davantage de composants précieux contenus dans les boues, tels que le phosphore et l'azote.

C'est pourquoi Bruxelles est constamment à la recherche de solutions durables et économiquement acceptables pour la gestion des boues urbaines, qui sont souvent polluées et nécessitent un traitement coûteux. Des recherches étaient déjà en cours sur la manière de fabriquer des bioplastiques à partir de boues d'épuration, d'extraire des métaux précieux de ces mêmes résidus de boues et de transformer les boues de dragage en matériaux de construction de valeur tels que du ciment et des briques ou des sous-couches pour les revêtements routiers. Une attention particulière est également accordée aux techniques de dragage alternatives telles que le "bio-dragage", qui consiste à décomposer directement les matières organiques présentes au fond de l'eau afin d'en réduire le volume sans nettoyage mécanique.

La directive-cadre européenne Eau (2000/60/CE) exige, entre autres, que des mesures soient prises pour que la concentration de certaines substances "prioritaires" à risque pour l'environnement aquatique, qui ont tendance à s'accumuler dans les sédiments, n'augmente pas dans les sédiments des eaux de surfaceOn fait habituellement la distinction entre l’eau de mer et les eaux intérieures, lesquelles sont à leur tour subdivisées en eaux de surface et eaux souterraines. Les eaux de surface font référence à l’eau qui coule ou stagne à la surface de la terre. Elles comprennent l’eau des lacs, des rivières et des plans d’eau (étangs, bassins artificiels, mares, etc.). Par conséquent, le Plan de gestion de l'eau de bruxellois  (PGE 2022-2027) a prévu des mesures visant à

• assainir la pollution historique des sédiments (voir § Curage des cours d'eau et des étangs),
• contrôler les rejets d'eaux uséesEaux qui ont été affectées à un usage domestique ou industriel et qui sont généralement chargées de différentes substances. et améliorer de l'efficacité de l’épuration des stations d'épuration,
• améliorer les débordements afin de réduire les rejets d'eaux usées non traitées,
• adopter une gestion intégrée des eaux pluviales afin de réduire le ruissellement des polluants en raison du degré élevé de perméabilité des sols.

Dans les cours d'eau où la pollution historique a été éliminée, l'évolution de la qualité de l'eau et des boues est surveillée afin d'identifier, de localiser et de traiter toute source de pollution restante. Un inventaire des émissions a également été réalisé par Bruxelles Environnement en 2013, qui quantifie les principaux polluants et identifie les principales sources de pollution.