Le procédé Sun Sand commercialisé par FMI Process et développé en partenariat avec EDF dès 1999 est un four à lit fluidisé en acier réfractaire. Il assure la valorisation des boues par voie thermique tout en produisant de l'énergie sous forme d'eau chaude. Selon les besoins des collectivités, plusieurs modèles sont proposés avec des capacités de traitement allant de 0,5 à 4,2 m3/h de boues humides.
traitement des fumées
Après l'étape de déshydratation, les boues qui présentent une siccité comprise entre 20 et 25 % sont mélangées à un réactif calcique avant d'être injectées dans la cuve de combustion. De l'air chaud injecté assure leur dégradation. Pour respecter le cadre réglementaire, les fumées issues de cette étape sont ensuite soumises à une chaleur d'au moins 850 °C pendant deux secondes dans la partie postcombustion du four, ce qui garantit une oxydation totale des composés. Lorsqu'une digestion des boues est présente sur le site, l'alimentation des brûleurs est assurée par le biogaz produit.
Un échangeur thermique récupère une partie de l'énergie sous forme d'eau chaude qui alimentera en chaleur le site ou les bâtiments voisins. La présence d'un deuxième échangeur thermique offre aussi la possibilité de chauffer l'air produit par le surpresseur avant son envoi dans la cuve de combustion.
Par ailleurs, le procédé du four Sun Sand intègre un dispositif de traitement des fumées. Dans un premier temps, un préfiltre récupère près de 99 % de la fraction minérale issue de l'oxydation des boues. Des filtres à manches retiennent ensuite les composés encore présents dans les gaz. Utiles en construction routière, les poussières seront valorisées pour des travaux de remblais, de couches de chaussées ou d'amélioration des sols. Dans le cas de boues contaminées par des métaux lourds volatiles, une injection de réactifs se fera entre les deux filtrations pour permettre leur précipitation.
La ville de Saint-Étienne (Loire) a installé deux fours Sun Sand d'une capacité de 2,5 m3/h chacun dans le cadre de la rénovation de sa station d'épuration du Porchon. Opérationnels fin 2008, ces réacteurs thermiques seront chargés d'environ 40 000 tonnes de boues par an, ce qui équivaudra à une production estimée à 5 500 tonnes de poussières valorisables et à plus de 25 000 000 kWh/an.
Une ressource énergétique suffisante pour assurer les besoins du site en hiver. Par temps chaud, l'excédent pourrait servir à la mise en place de serres communales, même si rien n'a encore été réellement décidé par la collectivité. Outre la valorisation énergétique, le choix de ce four est économique. L'investissement (12 millions d'euros) pour l'installation des procédés Sun Sand sera rentabilisé sur le budget d'évacuation des boues et sur la durée de vie importante des fours.
apport environnemental
Ces fours en acier réfractaire ne nécessitent pas de longues périodes de maintenance, contrairement à ceux avec des briques réfractaires couramment utilisées. « Cette installation va également apporter une réponse environnementale, car cela évite la circulation quotidienne de nombreux camions chargés du transport des boues vers les CET », conclut Damien Janand, directeur adjoint voirie et infrastructures de la ville de Saint-Étienne.