L'étape de traitement de la matière organique est un levier intéressant d'économies d'énergie. Voire de recyclage d'énergie en interne. C'est principalement au niveau de la filière des boues que ce potentiel se concentre. La valorisation de la biomasse permettrait ainsi d'assurer entre 30 à 50 % des besoins énergétiques d'une station. Utilisée depuis plus de cinquante ans pour réduire les volumes de boues, la digestion anaérobie, qui produit du biogaz valorisable par cogénération, restait jusqu'à maintenant confidentielle. Investissements et maintenance lourds, emprise au sol importante, la technique était réservée aux usines de grandes capacités comme Seine aval (Siaap) à Achères (78), qui assure ainsi les deux tiers de ses besoins. Mais en faisant la part belle au biogaz dans les nouveaux tarifs de rachat de l'électricité produite à partir d'énergies renouvelables, l'arrêté de juillet 2006 a modifié la donne. « Dans les appels d'offres concernant la réhabilitation de la filière des boues de stations moyennes ou grandes (à partir de 50 000 EH), la digestion avec valorisation du biogaz est omniprésente », observe Ségolène de Batz, à la direction technique de Veolia Eau, qui cite une nouvelle référence à Strasbourg (500 kWe) et des projets à Nantes et Angers. Idem chez Suez Environnement, qui a gagné depuis cette revalorisation de tarif un certain nombre de contrats (Laval, Obernai) et répondu aux appels d'offres de Louis-Fargues (Bordeaux) et de Rennes. Même Saur, pourtant plus orientée sur les stations rurales, annonce des projets, à Saint-Étienne, Cherbourg (191 kWe avec deux turbines) ou Chambéry (716 kWe). Au moyen de moteurs à gaz (20 kW à 1 MW) et de turbines à gaz ou à vapeur (à partir de 3 000 kW), la cogénération du biogaz produit conjointement de l'électricité et de la chaleur, l'une étant revendue à EDF et l'autre servant à maintenir la température du digesteur, à chauffer les locaux techniques ou à alimenter le séchage thermique des boues en sortie. « Le biogaz est particulièrement intéressant car il possède un potentiel énergétique assez élevé pour produire de l'électricité. Mais c'est plus difficile que de produire uniquement de la chaleur », souligne Jean-Marc Audic, expert assainissement au Cirsee, le centre de recherche de Suez Environnement. Un beau potentiel, mais une limite liée au faible rendement de la digestion, aux alentours de 30 %. Pour optimiser la production de biogaz sur les boues biologiques, les prétraitements s'imposent. « Le rôle des prétraitements, thermiques, mécaniques, chimiques ou aux ultrasons, c'est de rendre la matière organique plus biodégradable », explique Emmanuel Trouvé, directeur du département assainissement municipal au centre de recherche sur l'eau de Veolia Eau. Les prétraitements par hydrolyse thermique ont ainsi réussi à augmenter la production de biogaz de 30 à 50 %. Le Biothelys de Veolia est déjà installé à Epernay ou à Cognac et le Dygélis Turbo de Degrémont à Dubaï. Le procédé d'épuration des eaux usées a également un impact sur la digestion car les boues de décantation primaires ont un potentiel de biodégradabilité plus important que les boues biologiques. « Améliorer l'efficacité de la décantation, quand il y en a une dans la station, va permettre d'augmenter la part des boues primaires envoyées en digestion. En favorisant ce traitement, on limitera en aval les besoins en aération et les dépenses d'énergie correspondantes », précise Ségolène de Batz, chez Veolia Eau. Par cette voie, l'exploitant pourrait atteindre un rendement de digestion variant de 50 à 60 % et s'approcher de l'autonomie énergétique. « Ce n'est pas encore très à la mode ! Mais dans nos études sur l'assainissement du futur, l'objectif est vraiment de concentrer les pollutions organiques au niveau du traitement primaire et de détourner ce flux concentré de carbone directement vers la digestion pour produire de l'énergie », analyse Emmanuel Trouvé. Et de souligner également l'intérêt de cette stratégie pour éliminer les polluants émergents, un enjeu de taille dans l'avenir : « Imaginez le coût énergétique d'un traitement tertiaire chargé d'éliminer ces substances sur l'ensemble du flux ! ». Autres voies de valorisation de la biomasse à ne pas négliger, la production de chaleur par gazéification, au moyen d'une pyrolyse des boues séchées. La chaleur des gaz et fumées produites peut alors fournir 30 à 50 % de l'énergie thermique nécessaire au séchage des boues. Au Siaap, l'usine de Valenton récupère ainsi 30 % des besoins des sécheurs, soit 7 MWh/t sur un gisement de 110 t/j de matière sèche en gazéification. Un autre couplage devient intéressant avec la hausse des prix de l'énergie : la récupération de la chaleur issue de l'incinération des boues pour le séchage thermique, comme l'a mise en place Lyonnaise des eaux en 2006 sur la nouvelle station de Dijon-Longvic. Une association four-sécheur qui, selon l'entreprise, réduit de 80 % la consommation du four.