Les boues d’épuration doivent être incinérés. | Image: Shutterstock / Matteo Fes

La Suisse produit chaque année 200 000 tonnes de boues d’épuration, les déchets potentiellement toxiques générés par les stations de traitement des eaux usées. Depuis 2006, la Confédération interdit de les utiliser comme engrais agricoles. Elles finissent donc normalement incinérées. Pour cela, elles sont d’abord préparées: on extrait notamment le méthane pour produire de l’énergie, avant de les sécher.

Jusqu’à présent, on savait peu de choses sur les processus en jeu lors de l’incinération. Une étude menée par Jonas Wielinski, un doctorant de l’équipe de Ralf Kaegi à l’institut fédéral de recherche sur l’eau Eawag, vient d’y remédier. Elle montre que l’incinération peut être décrite à l’aide de dix réactions chimiques.

Les scientifiques ont mené une analyse thermogravimétrique et soumis des échantillons de boues à diverses températures dans des atmosphères différentes en utilisant un appareil fonctionnant tel une balance très précise dans un four. Un algorithme a permis de déterminer les réactions de combustion qui se déroulaient en parallèle. L’équipe a notamment déterminé les paramètres d’Arrhenius, qui décrivent les variations de la vitesse des réactions chimiques en fonction de la température. Elle a aussi présenté une méthode permettant de déterminer les liaisons de référence.

L’étude indique que c’est avant tout la cellulose et la lignine qui brûlent dans les boues: elles sont responsables de 55% de la perte de masse observée lors de la combustion. La cellulose provient principalement du papier toilette, l’un des déchets organiques les plus présents dans nos eaux usées. Les scientifiques ont également identifié d’autres combustibles dans les boues, mais en proportions plus faibles: de l’hémicellulose, du xylane, des alginates et de la calcite.