Brevet FR3135716A1 — publié le 20231124

L’invention se rapporte à un procédé et une installation de traitement des eaux usées et des boues associées permettant d’éliminer le carbone et l’azote avec maximisation de production de biogaz. Le procédé comprend : (a) une étape de traitement des eaux usées produisant un premier effluent (2) présentant une teneur en matière carbonée réduite et un deuxième effluent (3) présentant une teneur en matière carbonée accrue, (b) une étape de traitement d’au moins une partie du premier effluent produisant un troisième effluent (4) présentant une teneur en azote réduite, réalisée sans mise en œuvre d’une nitrification biologique en condition aérobie et comprenant au moins une étape d’électro-oxydation au cours de laquelle au moins une partie des ions ammonium contenus dans le premier effluent sont oxydés en nitrites et/ou nitrates, et/ou en diazote, (c) une étape de digestion anaérobie du deuxième effluent pour produire du biogaz (7) et un digestat (8). Figure de l’abrégé : figure 1 Procédé de traitement d’eaux usées avec maximisation de la production de biogaz comprenant une étape d’électro-oxydation Domaine de l’invention L’invention se rapporte à un procédé de traitement des eaux usées et des boues associées, notamment un traitement d’élimination du carbone et de l’azote avec maximisation de la production de biogaz. Etat de la technique En général, le traitement des eaux usées est un procédé en trois étapes : une étape de traitement primaire, une étape de traitement secondaire et une étape de traitement tertiaire. La première étape de traitement primaire permet généralement de réduire la teneur des eaux usées à traiter en solides et/ou en matières organiques. Il s’agit typiquement d’une étape de décantation, possiblement assistée par une adjonction préalable de coagulant et floculant, au cours de laquelle les eaux usées sont placées dans une cuve de retenue ou un bassin de décantation. Les solides contenus dans les eaux usées se déposent ainsi au fond de la cuve où ils sont collectés et les substances plus légères comme les graisses et les huiles sont récupérées sur le dessus des eaux usées présentes dans la cuve. Cette étape produit ainsi des boues dites primaires et un effluent présentant une teneur réduite en solides. Ces boues primaires sont généralement traitées par digestion anaérobie pour produire du biogaz, gaz énergétique composé essentiellement de méthane et de dioxyde de carbone. L’étape de traitement secondaire permet de réduire la teneur en carbone et/ou en azote et/ou en phosphore de l’effluent présentant une teneur réduite en solides sortant de la première étape de traitement. Au cours cette étape, les matières organiques, les composés azotés et/ou les composés phosphorés, sont assimilés ou décomposés par des bactéries aérobies et/ou anaérobies et/ou anoxies. Il s’agit donc d’une étape de traitement biologique, le plus souvent mise en œuvre dans des réacteurs à cultures libres (procédé dit « à boues activées »). La troisième étape de traitement tertiaire est conçue pour nettoyer davantage l'eau lorsqu'elle est déversée dans un écosystème sensible ou pour la réutiliser. Cette étape peut impliquer l'élimination du phosphore et/ou des micropolluants et/ou une désinfection et/ou une filtration. Le processus biologique le plus courant utilisé lors de l’étape de traitement secondaire pour éliminer les composés azotés des eaux usées fait généralement appel aux procédés de nitrification puis dénitrification (N/DN), c'est-à-dire la conversion de l'ammoniac en diazote. La nitrification est une réaction d'oxydation aérobie, nécessitant une aération active, dans lequel un groupe spécialisé de bactéries autotrophes, oxyde l'azote ammoniacal ou ammonium, noté comme NH 4 ou NH 4 + , en : • azote nitreux, aussi connu comme nitrite, NO 2 ou NO 2 – , • puis azote nitrique, aussi connu comme nitrate, NO 3 ou NO 3 - . La dénitrification, consiste en une réduction anoxique, au cours de laquelle un groupe spécialisé de bactéries hétérotrophes (qui peuvent être anaérobies) couplent l'oxydation des substrats organiques à la réduction des nitrates soit en protoxyde d’azote (N 2 O) soit en azote gazeux (diazote, N 2 ). En sortie de l’étape de nitrification/dénitrification, la teneur azote doit respecter des limites dépendant de la réglementation, ce qui peut impacter notablement le design du traitement à réaliser. Typiquement, plus la teneur limite en azote est faible, plus l’étape de nitrification doit être longue et demande une forte aération (demande en oxygène élevée). De faibles teneurs en azote sont par ailleurs difficilement atteignables par un traitement de dénitrification biologique, lequel nécessite en outre de grandes quantités de carbone biodégradable provenant souvent d’un apport externe lorsque le carbone biodégradable n’est pas disponible en quantité suffisante dans l’effluent à traiter par rapport à la quantité d’azote oxydé à dénitrifier. Le temps de rétention des boues (ou SRT pour « sludge retention time ») est l’un des paramètres clés pour la conception de la chaine de traitement car les bactéries autotrophes nitrifiantes ont un taux de croissance inférieur au taux de croissance des microorganismes hétérotrophes de dénitrification, et doivent être maintenues dans le système afin d’obtenir une nitrification efficace. Ce taux de croissance diminue en outre avec la température de fonctionnement. Ainsi, des températures faibles et/ou des limites faibles de rejet d’azote nécessitent une aération prolongée ainsi que l’augmentation de l’âge des boues produites, du temps de rétention des boues et du temps de rétention hydraulique, ce qui conditionne le dimensionnement des unités. Si un temps de rétention long des boues permet un bon développement des bactéries autotrophes nitrifiantes, la quantité de biomasse formée dans ces conditions est réduite : on dit que le système fonctionne en faible charge. A contrario, un temps de rétention court des boues limite, voire empêche, le développement des bactéries nitrifiantes, et par conséquent la dénitrification, mais permet d’augmenter la quantité de biomasse formée : on dit que le système fonctionne en forte charge. Cependant, le potentiel méthanogène des boues d'aération issues du traitement de nitrification en aération prolongée (fonctionnement « en faible charge ») est plus faible que celui des boues en fonctionnement « forte charge », ce qui se traduit par des performances moindres en matière de digestion anaérobie lors de leur traitement ultérieur et donc par une production moindre de biogaz. Ainsi, il faut travailler avec des boues « jeunes » pour avoir un potentiel méthanogène plus élevé et augmenter la production de biogaz, mais, dans ces conditions, le traitement de l’azote est faible, voire inexistant. Des limites strictes de rejet d’azote se traduisent non seulement par des coûts de construction élevés dus à des temps de rétention des boues et des temps de rétention hydraulique élevés, mais également par des coûts de fonctionnement élevés dus notamment à l’ajout de réactif (ajout de carbonates pour augmenter l’alcalinité lors de la nitrification autotrophique, ajout de méthanol comme source de carbone externe lors de la dénitrification hétérotrophique, ajout d’une source de phosphate en cas de déficience en nutriments), à une demande en oxygène élevée (forte aération) et à des flux à pomper élevés (recirculation interne et externe). Alors que l'industrie des eaux usées s'oriente vers la récupération des ressources et la réorientation de l’utilisation du carbone, la maximisation de la récupération d'énergie en biogaz devient essentielle pour améliorer le bilan énergétique des installations de traitement des eaux usées. Cependant, le paradigme actuel de conception de l'étape de nitrification/dénitrification de la chaîne de traitement des eaux usées semble incompatible avec les réglementations de plus en plus strictes en matière de limite de rejet d'azote et avec l’objectif de maximiser la récupération d’énergie par production de biogaz. En effet, pour atteindre les limites faibles de rejet d'azote, il faut laisser suffisamment de carbone en sortie du traitement primaire afin d'obtenir une dénitrification suffisante lors du traitement secondaire, ce qui limite la possibilité de capturer du carbone dans les boues issues du traitement primaire pour la production de biogaz. En particulier, pour une étape de traitement primaire présentant des performances de capture de carbone déterminées, un traitement secondaire en aval produisant des boues activées en faible charge présente un potentiel méthanogène moindre qu’un traitement secondaire aval produisant des boues activées en forte charge (appelé aussi « High Rate Activated Sludge » soit « HRAS »), dans lequel le carbone n’est pas traité par un réacteur réalisant une nitrification biologique. En effet, en faible charge, pour un âge de boues long, les bactéries hétérotrophes n’ont pas assez de nourriture, elles consomment donc dans leur réserve (respiration endogène), ce qui réduit le potentiel méthanogène. Alors qu’en forte charge, il n’y a pas de nitrification, et donc pas de nécessité de travailler à un âge de boue long, les boues produites sont donc plus jeunes et la production de boues est plus importante tout comme leur potentiel méthanogène. La limitation de la récupération du carbone en sortie du traitement primaire et le potentiel méthanogène plus faible des boues issues de la nitrification du traitement secondaire ne permettent donc pas de maximiser la récupération d’énergie par production de biogaz tout en réduisant la teneur en azote en sortie du traitement secondaire. Enfin, les traitements actuels mettent en œuvre de nombreuses étapes intermédiaires pour réaliser le transfert d’électron qui permet la réduction des composés azotés en diazote : la conversion d’électricité en air soufflé (via un surpresseur) pour l’aération du milieu, le transfert de l’oxygène (20% de l’air) au milieu (les eaux usées), le transfert de dioxygène du milieu (eaux usées) aux bactéries, la conversion de l’oxygène par les bactéries pour oxyder les ions ammonium en nitrites/nitrates par transfert d’électrons. A chacune de ces étapes, on observe une perte d’énergie due à la conversion, rendant le procédé plus énergivore que nécessaire. Enfin, les traitements biologiques de l’azote sont complexes à contrôler dans la mesure où les performances de ces traitements sont contrôlées indirectement : l'activité des bactéries est typiquement régulée par la teneur en oxygène dissous dans le milieu, elle-même contrôlée par une consigne d'injection d'air et par conséquent le débit de la soufflerie. Ces traitements ne sont en outre efficaces qu’après une période de croissance de la biomasse. Par ailleurs, lors de l’étape de nitrification biologique en faible charge, des bactéries filamenteuses peuvent être produites, susceptibles d’engendrer des dysfonctionnements (en particulier perte de la décantabilité des boues engendrant une fuite de matières en suspension en sortie de clarification) dus notamment à des gonflements et à la formation de mousse. Il existe donc un besoin pour un traitement des eaux usées qui permette de maximiser à la fois la production de biogaz lors du traitement des boues et le traitement de la pollution azotée, sans ajout de réactif(s), ou avec des quantités réduites de réactif(s), et ce, quelle que soit la teneur en carbone des eaux usées à traiter (i.e. quel que soit le rapport C/N). Il existe également un besoin pour un traitement des eaux usées plus simple à mettre en œuvre et à contrôler. Un premier objet de l’invention concerne un procédé de traitement d’eaux usées contenant de l’azote sous forme d’ions ammonium et de la matière carbonée, ledit procédé comprenant : (a) une étape de traitement des eaux usées pour produire un premier effluent présentant une teneur en matière carbonée réduite et un deuxième effluent présentant une teneur en matière carbonée accrue, (b) une étape de traitement d’au moins une partie du premier effluent pour produire un troisième effluent présentant une teneur en azote réduite, et, (c) une étape de digestion anaérobie du deuxième effluent pour produire du biogaz et un digestat. Selon l’invention, l’étape (b) dudit procédé est réalisée sans mise en œuvre d’une nitrification biologique en condition aérobie et comprend au moins une étape d’électro-oxydation au cours de laquelle au moins une partie des ions ammonium contenus dans le premier effluent sont oxydés en nitrites et/ou nitrates, et/ou en diazote. Cet enchaînement particulier d’étapes, et en particulier l’utilisation d’au moins une étape d’élimination de l’azote par électro-oxydation, permet une mise en œuvre moins complexe du procédé de traitement par rapport à un traitement biologique de l’azote par nitrification / dénitrification. En effet, le contrôle de l’étape d’électro-oxydation peut être effectué de manière directe en contrôlant la densité de courant appliquée et le débit de l’effluent à traiter, et ne nécessite pas de période de croissance de la biomasse. Cet enchaînement permet également une mise en œuvre moins coûteuse qu’un procédé de traitement biologique de dénitrification en ce que l’utilisation de produits chimiques est réduite et la demande en énergie globale est moins importante puisque le traitement par électro-oxydation nécessite moins d’heures de fonctionnement pour atteindre une nitrification totale ou partielle (temps de rétention hydraulique réduit) et moins d’intermédiaire pour les transferts d’électrons et que la production de biogaz est favorisée. L’électro-oxydation est également un traitement présentant moins de risque de dysfonctionnement par rapport à un traitement biologique de nitrification (pas de risque de dysfonctionnement dû à la production de bactéries filamenteuses, à la formation de mousse ou au gonflement des boues). L’électro-oxydation permet également d’atteindre des niveaux d’azote très bas dans l’eau traitée sans être limité par une teneur initiale en carbone et permet de réduire la production de protoxyde d’azote, intermédiaire réactionnel des réactions biologiques d’oxydation de l’azote ammoniacal et de réduction des nitrates, qui est un gaz à effet de serre. Dans la mesure où la présence de carbone dans le premier effluent n’est pas nécessaire au fonctionnement de l’étape (b), l’étape (a) de traitement de l’eau usée peut être mise en œuvre dans des conditions dans lesquelles on maximise la teneur en matière carbonée présente dans le deuxième effluent, ce qui permet d’optimiser la production de biogaz par digestion anaérobie lors de l’étape (c). Avantageusement, l’étape (a) de traitement comprend au moins une étape de traitement de la matière carbonée choisie parmi une étape de traitement physique (a1), optionnellement précédée d’une étape de traitement physico-chimique (a2), et une étape de traitement biologique (a3, a4) de la matière carbonée. Le traitement physique et/ou physico-chimique permet de réduire la teneur des eaux usées à traiter en solides, en matières organiques susceptibles de floculer et éventuellement du phosphore, pour ainsi réduire la teneur en matière carbonée du premier effluent. L’utilisation d’un traitement physico-chimique en amont d’un traitement physique permet notamment d’augmenter la vitesse de traitement ce qui conduit à utiliser des installations moins grandes et par conséquent moins coûteuses. Avantageusement, l’étape de traitement physique est choisie parmi une étape de décantation, une étape de flottation et une étape de filtration, et l’étape de traitement physico-chimique est choisie parmi une étape de coagulation-floculation, une étape de floculation seule et une étape d’électrocoagulation suivie d’une floculation, ou une combinaison de ces étapes. L’étape (a) de traitement peut comprendre au moins une étape de traitement biologique (a3) de la matière carbonée, notamment mise en œuvre dans des conditions défavorables à la nitrification. Il s’agit en effet ici de traiter (à savoir d’éliminer) uniquement la matière carbonée soluble biodégradable (à savoir la matière carbonée non particulaire) de l’effluent à traiter afin de produire un premier effluent à teneur en matière carbonée réduite et un deuxième effluent à teneur en matière carbonée accrue. Le traitement biologique de la matière carbonée peut être réalisé en condition anoxique ou en condition oxique. Dans un mode de réalisation, l’étape (b) comprend une étape d’électro-oxydation totale d’au moins une partie des ions ammoniums en diazote. Dans un autre mode de réalisation, l’étape (b) comprend une étape d’électro-oxydation partielle (b1) d’au moins une partie des ions ammoniums en nitrates et/ou nitrites. Avantageusement, au moins une partie de l’effluent produit par ladite étape d’électro-oxydation partielle (b1) est envoyée à l’étape (a) de traitement, en amont ou dans une étape de traitement biologique anoxique (a3) de la matière carbonée de l’étape (a). La recirculation d’une partie de l’effluent partiellement oxydé dans une telle étape de traitement biologique anoxique (a3) permet de maximiser la dénitrification et l’élimination du carbone pour arriver à une production de boues (formant le deuxième effluent) avec un potentiel méthanogène élevé. En effet, la recirculation dans l’étape (a) de traitement biologique (a3) anoxique permet l’abattement du carbone présent dans les eaux usées entrant dans l’étape (a3) de traitement biologique, et éventuellement du carbone présent dans la partie de l’effluent partiellement oxydé recyclé dans cette étape (a3) rendu biodégradable par l’étape d’électro-oxydation partielle, tout en apportant l’oxygène nécessaire à cet abattement au travers des nitrates/nitrites produits lors de l’étape (b1) d’électro-oxydation partielle, ce qui permet de réduire le besoin d’aération de ladite étape de traitement biologique du carbone (a3). Dans une variante, l’étape (b) peut comprendre l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) dans laquelle une partie des ions ammoniums sont oxydés en nitrates et/ou nitrites, par exemple où seulement la moitié des ions ammoniums sont oxydés en nitrates et/ou nitrites, suivie d’une étape (b3) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies (étape Anammox). L’étape d’électro-oxydation partielle (b2) est alors incomplète. Dans le cas où l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) incomplète est suivie de cette étape Anammox (b3), au moins une partie de l’effluent produit par cette étape (b3) peut être renvoyée à l’étape (a) de traitement, en amont ou dans une étape de traitement biologique anoxique (a3) de la matière carbonée de l’étape (a). Un avantage de l’étape Anammox (b3) en sortie de l’étape d’oxydation partielle incomplète (b1) est d’oxyder les ions ammoniums restant tout en réduisant la quantité d’énergie requise par rapport à une étape (b) ne mettant en œuvre qu’une ou plusieurs étapes d’électro-oxydation. Dans une autre variante, l’étape (b) peut comprendre l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) d’au moins une partie, de préférence la totalité, des ions ammonium en nitrates et/ou nitrites suivie d’une étape d’électro-oxydation totale (b2) d’au moins une partie, de préférence la totalité, des nitrates et/ou nitrites en diazote. Dans encore une autre variante, l’étape (b) peut comprendre l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) d’une partie des ions ammonium (par exemple la moitié) en nitrates et/ou nitrites suivie d’une étape de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies (b3, étape Anammox) puis d’une étape d’électro-oxydation totale (b2) d’au moins une partie, de préférence la totalité, des nitrates et/ou nitrites en diazote. L’étape d’électro-oxydation totale (b2) des nitrates et/ou nitrites en diazote a pour but de parfaire l’élimination de l’azote total et d’atteindre la limite d’azote total visée ou réglementée par la législation. Précédant cette étape d’électro-oxydation totale (b2), l’étape Anammox (b3) a pour but d’oxyder une partie des ions ammonium, pour ainsi réduire la consommation d’énergie nécessaire à l’étape d’électro-oxydation totale (b2) des nitrates et/ou nitrites en diazote et réduire la consommation globale d’énergie mise en œuvre lors de l’étape (b) pour l’élimination de l’azote. Avantageusement, lors de l’étape d’électro-oxydation (b), (b1), (b2), une électrolyse d’eau présente dans l’effluent se produit résultant en la production de dihydrogène à la cathode et de dioxygène à l’anode. On peut alors récupérer le dihydrogène et/ou le dioxygène, et optionnellement envoyer le dioxygène à l’étape (a) de traitement, en amont ou dans une étape de traitement biologique (a3) de la matière carbonée de l’étape (a). Avantageusement, le procédé de traitement peut en outre comprendre une étape de traitement (d) du troisième effluent produit par l’étape (b) de traitement pour produire un quatrième effluent, cette étape de traitement (d) comprenant au moins un traitement choisi parmi un traitement d’élimination de matières en suspension, un traitement d’élimination de composés phosphorés, un traitement d’élimination de micropolluants (notamment des polluants organiques et/ ou métalliques) et un traitement d’élimination de micro-organismes. L’étape de traitement (d) du troisième effluent a pour but de nettoyer davantage l’eau pour qu’elle respecte les normes de rejet lorsqu’elle est déversée dans un écosystème sensible ou pour la réutiliser. Avantageusement, le procédé de traitement peut en outre comprendre une étape de contrôle dans laquelle : (i1) on détermine une quantité d’azote présente dans le troisième effluent ou le quatrième effluent et dans au moins un effluent à extraire choisi parmi le premier effluent, l’effluent de l’étape d’électro-oxydation partielle des ions ammoniums et l’effluent de l’étape (b3) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies, puis, (i2) on détermine une quantité de l’au moins un effluent à extraire pour atteindre une teneur limite en azote dans le troisième ou le quatrième effluent et on extrait ladite quantité de l’au moins un effluent à extraire et on la mélange au troisième ou au quatrième effluent, et/ou (i3) on détermine une quantité de l’effluent issu de l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) des ions ammoniums à envoyer à une étape de traitement biologique anoxique (a3) de l’étape (a), cette quantité correspondant à une teneur en nitrates et/ou nitrites nécessaire à un traitement biologique anoxique d’élimination de la matière carbonée, et on envoie ladite quantité de cet effluent à l’étape de traitement biologique anoxique (a3) de l’étape (a). L’étape de contrôle comprenant l’enchaînement (i1) (i2) a pour but de réduire les quantités d’effluent traitées par l’étape (b) tout en respectant les normes de rejet d’azote dans le troisième effluent, ce qui permet de réduire les dimensions des installations et/ou les coûts de traitement. L’étape de contrôle comprenant l’enchaînement (i1) (i3) permet d’optimiser la recirculation de l’effluent produit par l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) de sorte à apporter la quantité nécessaire de nitrates/nitrites pour l’abattement dans l’étape (a3) du carbone contenu initialement dans les eaux usées. L’étape (i1) pourra notamment comprendre également une détermination de la quantité de matière carbonée contenue dans les eaux usées à traiter entrant dans l’étape (a), et lors de l’étape (i3), la quantité d’effluent peut être déterminée en fonction de sa teneur en nitrates et/ou nitrite et de la teneur en matière carbonée des eaux usées à traiter. L’étape de contrôle comprenant l’enchaînement (i1) (i3) permet également de d’optimiser la quantité d’azote à traiter par l’étape (b2) d’électro-oxydation totale en la minimisant. L’étape de contrôle peut mettre en œuvre les deux enchaînements d’étapes (i1) (i2) et (i1) (i3) ou seulement l’un des deux. Avantageusement, le procédé de traitement peut en outre comprendre au moins une étape de traitement (e) d’au moins une part d’une fraction liquide du digestat produit par l’étape (c) de digestion, cette étape de traitement étant choisie parmi une étape (e0) de traitement par électrocoagulation, une étape de traitement par électro-oxydation (e1) au cours de laquelle au moins une partie des ions ammonium contenus dans ladite fraction liquide sont oxydés en nitrites et/ou nitrates, et/ou en diazote, une étape (e2) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies (étape Anammox) et la succession des deux étapes (e1) (e2) précédées ou non de l’étape (e0). Avantageusement, l’étape (e0) de traitement par électrocoagulation peut comprendre une sous-étape de précipitation de struvite par dissolution électrochimique d’une anode sacrificielle comprenant du magnésium, couplée à une sous-étape de séparation de la struvite précipitée. Cette étape de traitement (e) a pour but de traiter l’azote contenu dans la fraction liquide du digestat produit par l’étape (c) de digestion riche en ammonium, ce qui permet notamment de renvoyer la fraction liquide traitée dans la ligne d’alimentation en eaux usées principale du procédé, dans l’étape (a) ou en amont de l’étape (a). Un autre objet de l’invention concerne une installation de traitement d’eaux usées contenant de l’azote sous forme d’ions ammonium et de la matière carbonée, notamment pour la mise en œuvre du procédé selon l’invention. L’installation de traitement selon l’invention comprend : - une première unité de traitement des eaux usées comprenant une conduite d’alimentation en eaux usées, une première conduite d’évacuation d’un premier effluent présentant une teneur en matière carbonée réduite et une deuxième conduite d’évacuation d’un deuxième effluent présentant une teneur en matière carbonée accrue, - une deuxième unité de traitement, comprenant une conduite d’alimentation raccordée à la première conduite de la première unité de traitement, une conduite d’évacuation d’un troisième effluent présentant une teneur en azote réduite, la deuxième unité de traitement comprenant au moins une zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et étant dépourvue d’une zone réactionnelle de traitement biologique aérobie, - une troisième unité de traitement par digestion anaérobie comprenant une conduite d’alimentation raccordée à la deuxième conduite de la première unité de traitement, une conduite d’évacuation de biogaz et une conduite d’évacuation d’un digestat. Avantageusement, la première unité peut comprendre au moins une zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement physique, optionnellement couplée à une zone réactionnelle de traitement physico-chimique et une zone réactionnelle de traitement biologique. Avantageusement, la deuxième unité de traitement peut comprendre : - au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et au moins une deuxième zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée, chaque deuxième zone réactionnelle étant raccordée à une première zone réactionnelle par une conduite d’évacuation de l’effluent sortant de la première zone réactionnelle, ou - une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation, une deuxième zone réactionnelle de traitement biologique non aérée et une troisième zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation, chaque deuxième zone réactionnelle étant raccordée à une première zone réactionnelle par une conduite d’évacuation de l’effluent sortant de la première zone réactionnelle, chaque troisième zone réactionnelle étant raccordée à une deuxième zone réactionnelle par une conduite d’évacuation de l’effluent sortant de la deuxième zone réactionnelle. Avantageusement, l’installation de traitement peut comprendre une conduite de recirculation reliant une sortie de l’au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation ou de l’au moins une deuxième zone réactionnelle de traitement biologique non aérée à une entrée d’une zone réactionnelle de traitement biologique de la première unité. Avantageusement, la deuxième unité de traitement peut comprendre au moins une conduite d’évacuation d’une zone réactionnelle d’électro-oxydation choisie parmi une conduite d’évacuation de dihydrogène et une conduite d’évacuation de dioxygène. L’installation de traitement peut en outre comprendre au moins une autre unité de traitement choisie parmi : - une quatrième unité de traitement comprenant une conduite d’alimentation raccordée à une conduite d’évacuation de la deuxième unité de traitement et une conduite d’évacuation d’un quatrième effluent, et comprenant au moins une zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement d’élimination de matières en suspension, une zone réactionnelle de traitement d’élimination de composés phosphorés, une zone réactionnelle de traitement d’élimination de micropolluants, une zone réactionnelle de traitement d’élimination de micro-organismes, - une cinquième unité de traitement comprenant une conduite d’alimentation raccordée à la conduite d’évacuation d’une fraction liquide d’un digestat de la troisième unité et une conduite d’évacuation d’un effluent, optionnellement raccordé à la conduite d’alimentation de la première unité, et comprenant au moins une zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement par électrocoagulation, une zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation, une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies (zone réactionnelle Anammox), et ces deux dernières zones réactionnelles précédées ou non d’une zone réactionnelle de traitement par électrocoagulation, une sortie de la zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation étant raccordée à une entrée de la zone réactionnelle de traitement biologique non aérée. La zone réactionnelle de traitement par électrocoagulation peut notamment comprendre un réacteur électrochimique équipé d’une anode sacrificielle comprenant du magnésium et un dispositif de séparation solide-liquide. Avantageusement, l’installation de traitement peut être équipée d’un système de contrôle comprenant au moins un dispositif de détermination d’une teneur en ions ammoniums et/ou nitrates et/ou nitrites, au moins un dispositif de déplacement de fluide, et une unité de contrôle configurée pour : - déterminer une quantité d’azote présente dans le troisième ou le quatrième effluent et dans au moins un effluent à extraire choisi parmi le premier effluent, l’effluent de l’au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et l’effluent de l’au moins une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée de la première unité, puis - déterminer une quantité de l’au moins un effluent à extraire pour atteindre une teneur limite en azote dans le troisième ou le quatrième effluent et commander l’au moins un dispositif de déplacement de fluide afin d’extraire ladite quantité de l’au moins un effluent à extraire et de la mélanger au troisième ou au quatrième effluent, et/ou - déterminer une quantité de l’effluent issu de l’au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation à envoyer à une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée de la première unité de traitement, cette quantité correspondant à une teneur en nitrates et/ou nitrites nécessaire à un traitement biologique non aérée d’élimination de la matière carbonée et commander l’au moins un dispositif de déplacement de fluide afin d’envoyer ladite quantité de cet effluent à ladite zone réactionnelle de traitement biologique non aérée de la première unité. Définitions /abréviations Anammox : ANaerobic AMMOnium OXidation (Oxydation anaérobie de l’ammonium) Lors de cette réaction, en condition anoxie (en absence d’oxygène), l’ammonium est transformé en azote gazeux en utilisant les nitrites comme accepteur d’électron. Cette réaction est réalisée en présence de bactéries autotrophes anaérobies (elles n’ont pas besoin de O 2 libre ou dissous). BMP : potentiel méthanogène, correspond à la quantité maximale de méthane produit par un composé lors de sa dégradation anaérobie. Il est généralement exprimé par le volume (NmL) de méthane produit par gramme de matière volatile de substrat. HRT (hydraulic retention time) : Temps de séjour hydraulique. N/DN : Nitrification / Dénitrification. Carbone réfractaire : carbone qui ne peut être abattu par les biomasses épuratrices des procédés de traitement des eaux usées car le composé est trop complexe. Etape d’électro-oxydation totale : étape dans laquelle on réalise une oxydation électrochimique totale des espèces présentes (oxydation totale des ions ammoniums en diazote, oxydation totale des nitrites/nitrates en diazote). Etape d’électro-oxydation partielle : étape dans laquelle on réalise une oxydation électrochimique partielle des espèces présentes, par ex. des ions ammoniums en nitrates et/ou nitrites. Une étape d’électro-oxydation (totale ou partielle) est incomplète lorsqu’une partie seulement des ions présents dans l’effluent sont oxydés. Par un traitement biologique en condition anoxique, on entend un traitement réalisé dans un environnement auquel on n’apporte pas d’O 2 (sans aération) mais où de l’oxygène est disponible dans le milieu sous forme combinée par exemple de nitrates, sulfates ou autre. A l’inverse, un traitement en condition oxique est réalisé dans un environnement auquel on apporte de l’oxygène O 2 . Un traitement biologique peut être réalisé en cultures fixées où les bactéries se développent sous forme de biofilm à la surface d’un matériau support ou en cultures libres (aussi appelées en boues activées) où les bactéries se développent librement dans l’enceinte (flocs). Dans le cas où le traitement biologique est en cultures libres (ou « à boues activées »), il inclut alors une étape de séparation de la culture bactérienne (i.e. des boues) de l’effluent liquide traité. Les boues sont généralement renvoyées dans le traitement biologique. La séparation peut être réalisée dans un clarificateur (décanteur) ou dans des filtres utilisant des membranes de microfiltration ou d’ultrafiltration. Dans le cas où une succession de réacteurs biologiques en cultures libres sont installés (succession de plusieurs traitements biologiques), la séparation de la biomasse peut être effectuée en aval du dernier réacteur. Par « eaux usées », on entend les eaux résiduaires urbaines dont l’origine est essentiellement domestique mais dont une part peut être d’origine industrielle, ou encore les eaux résiduaires industrielles notamment celles issues de l’industrie agroalimentaire ou toute autre industrie produisant des effluents chargés en matière carbonée et en azote. De préférence, les eaux usées seront des eaux résiduaires urbaines municipales. La struvite est un sel ammonium-magnésium-phosphates de formule chimique NH 4 MgPO 4 • 6 H 2 O. Description des figures D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, en référence aux dessins annexés sur lesquels : La est une représentation schématique de l’installation de traitement selon un mode de réalisation l’invention. La est une représentation schématique de l’installation de traitement selon un premier mode de réalisation alternatif de l’invention. La est une représentation schématique de l’installation de traitement selon un deuxième mode de réalisation alternatif de l’invention. La est une représentation schématique de l’installation de traitement selon un troisième mode de réalisation alternatif de l’invention. La est une représentation schématique de l’installation de traitement selon un quatrième mode de réalisation alternatif de l’invention. La est une représentation schématique de l’installation de traitement selon un cinquième mode de réalisation alternatif de l’invention. Procédé de traitement d’eaux usées contenant de l’azote sous forme d’ions ammonium et de la matière carbonée, ledit procédé comprenant : (a) une étape de traitement des eaux usées pour produire un premier effluent présentant une teneur en matière carbonée réduite et un deuxième effluent présentant une teneur en matière carbonée accrue, (b) une étape de traitement d’au moins une partie du premier effluent pour produire un troisième effluent présentant une teneur en azote réduite, et, (c) une étape de digestion anaérobie du deuxième effluent pour produire du biogaz et un digestat ; ledit procédé étant caractérisé en ce que l’étape (b) de traitement est réalisée sans mise en œuvre d’une nitrification biologique en condition aérobie et comprend au moins une étape d’électro-oxydation au cours de laquelle au moins une partie des ions ammonium contenus dans le premier effluent sont oxydés en nitrites et/ou nitrates, et/ou en diazote. Procédé de traitement des eaux usées selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’étape (a) de traitement comprend au moins une étape de traitement de la matière carbonée choisie parmi une étape (a1) de traitement physique, optionnellement précédée d’une étape (a2) de traitement physico-chimique, et une étape (a3, a4) de traitement biologique de la matière carbonée. Procédé de traitement des eaux usées selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’étape (a1) de traitement physique est choisie parmi une étape de décantation, une étape de flottation et une étape de filtration, et l’étape (a2) de traitement physico-chimique est choisie parmi une étape de coagulation-floculation, une étape de floculation seule et une étape d’électrocoagulation suivie d’une floculation. Procédé de traitement des eaux usées selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape (b) comprend une étape d’électro-oxydation totale d’au moins une partie des ions ammoniums en diazote. Procédé de traitement des eaux usées selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’étape (b) comprend une étape d’électro-oxydation partielle (b1) d’au moins une partie des ions ammoniums en nitrates et/ou nitrites. Procédé de traitement des eaux usées selon la revendication 5 caractérisé en ce que l’étape (b) comprend : (i) l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) dans laquelle une partie des ions ammoniums sont oxydé en nitrates et/ou nitrites, suivie d’une étape (b3) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies, ou (ii) l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) dans laquelle au moins une partie des ions ammoniums sont oxydé en nitrates et/ou nitrites, suivie d’une étape d’électro-oxydation totale (b2) d’au moins une partie des nitrates et/ou nitrites en diazote, ou (iii) l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) dans laquelle une partie des ions ammoniums sont oxydé en nitrates et/ou nitrites, suivie d’une étape (b3) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies puis d’une étape d’électro-oxydation totale (b2) d’au moins une partie des nitrates et/ou nitrites en diazote. Procédé de traitement des eaux usées selon la revendication 5 ou 6 caractérisé en ce qu’au moins une partie de l’effluent produit par ladite étape d’électro-oxydation partielle (b1) ou par l'étape (b3) de traitement biologique anoxique est envoyée à l’étape (a) de traitement, en amont ou dans une étape de traitement biologique anoxique (a3) de la matière carbonée de l’étape (a). Procédé de traitement des eaux usées selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce lors de l’étape d’électro-oxydation (b), (b1), (b2), une électrolyse d’eau présente dans l’effluent se produit résultant en la production de dihydrogène à la cathode et de dioxygène à l’anode et en ce que l’on récupère le dihydrogène et/ou le dioxygène, et optionnellement envoyer le dioxygène à l’étape (a) de traitement, en amont ou dans une étape de traitement biologique (a3) de la matière carbonée de l’étape (a). Procédé de traitement des eaux usées selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape de traitement (d) du troisième effluent produit par l’étape (b) de traitement pour produire un quatrième effluent, cette étape de traitement (d) comprenant au moins un traitement choisi parmi un traitement d’élimination de matières en suspension, un traitement d’élimination de composés phosphorés, un traitement d’élimination de micropolluants, un traitement d’élimination de micro-organismes. Procédé de traitement des eaux usées selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape de contrôle dans laquelle : (i1) on détermine une quantité d’azote présente dans le troisième effluent ou le quatrième effluent et dans au moins un effluent à extraire choisi parmi le premier effluent, l’effluent de l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) des ions ammoniums et l’effluent de l’étape (b3) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies, puis (i2) on détermine une quantité de l’au moins un effluent à extraire pour atteindre une teneur limite en azote dans le troisième ou le quatrième effluent et on extrait ladite quantité de l’au moins un effluent à extraire et on la mélange au troisième ou au quatrième effluent, et/ou (i3) on détermine une quantité de l’effluent issu de l’étape d’électro-oxydation partielle (b1) des ions ammoniums à envoyer à une étape de traitement biologique anoxique (a3) de l’étape (a), cette quantité correspondant à une teneur en nitrates et/ou nitrites nécessaire à un traitement biologique anoxique d’élimination de la matière carbonée, et on envoie ladite quantité de cet effluent à l’étape (a3) de traitement biologique anoxique de l’étape (a). Procédé de traitement des eaux usées selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins une étape de traitement (e) d’au moins une part d’une fraction liquide du digestat produit par l’étape (c) de digestion, cette étape de traitement étant choisie parmi une étape (e0) de traitement par électrocoagulation, une étape de traitement par électro-oxydation (e1) au cours de laquelle au moins une partie des ions ammonium contenus dans ladite fraction liquide sont oxydés en nitrites et/ou nitrates, et/ou en diazote, une étape (e2) de traitement biologique anoxique par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies et la succession des deux étapes (e1) (e2) précédées ou non de l’étape (e0). Procédé de traitement des eaux usées selon la revendication 11, caractérisé en ce que l’étape (e0) de traitement par électrocoagulation comprend une sous-étape de précipitation de struvite par dissolution électrochimique d’une anode sacrificielle comprenant du magnésium, couplée à une sous-étape de séparation de la struvite précipitée. Installation de traitement (100, 200, 300, 400, 500, 600) d’eaux usées contenant de l’azote sous forme d’ions ammonium et de la matière carbonée, comprenant : - une première unité (110) de traitement des eaux usées comprenant une conduite d’alimentation (1) en eaux usées, une première conduite d’évacuation (2) d’un premier effluent présentant une teneur en matière carbonée réduite et une deuxième conduite (3) d’évacuation d’un deuxième effluent présentant une teneur en matière carbonée accrue, - une deuxième unité (120) de traitement, comprenant une conduite d’alimentation (4) raccordée à la première conduite (2) de la première unité (110) de traitement et une conduite d’évacuation (5) d’un troisième effluent présentant une teneur en azote réduite, la deuxième unité de traitement comprenant au moins une zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et étant dépourvue d’une zone réactionnelle de traitement biologique aérobie, - une troisième unité (130) de traitement par digestion anaérobie comprenant une conduite d’alimentation (6) raccordée à la deuxième conduite (3) de la première unité (110) de traitement, une conduite d’évacuation (7) de biogaz et une conduite d’évacuation (8) d’un digestat. Installation de traitement selon la revendication 13 caractérisée en ce que la première unité comprend au moins une zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement physique, optionnellement couplée à une zone réactionnelle de traitement physico-chimique, et une zone réactionnelle de traitement biologique. Installation de traitement selon la revendication 13 ou 14, caractérisée en ce que la deuxième unité de traitement comprend : - au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et au moins une deuxième zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée, chaque deuxième zone réactionnelle étant raccordée à une première zone réactionnelle par une conduite d’évacuation de l’effluent sortant de la première zone réactionnelle, ou - au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation, au moins une deuxième zone réactionnelle de traitement biologique non aérée et au moins une troisième zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation, chaque deuxième zone réactionnelle étant raccordée à une première zone réactionnelle par une conduite d’évacuation de l’effluent produit par la première zone réactionnelle, chaque troisième zone réactionnelle étant raccordée à une deuxième zone réactionnelle par une conduite d’évacuation de l’effluent sortant de la deuxième zone réactionnelle. Installation de traitement selon la revendication 15, caractérisée en ce qu’elle comprend une conduite de recirculation reliant une sortie de l’au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation ou de l’au moins une deuxième zone réactionnelle de traitement biologique non aérée à une entrée d’une zone réactionnelle de traitement biologique de la première unité. Installation de traitement selon l’une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins une autre unité de traitement choisie parmi : - une quatrième unité de traitement (124) comprenant une conduite d’alimentation raccordée à une conduite d’évacuation (5) de la deuxième unité de traitement et une conduite d’évacuation d’un quatrième effluent, et comprenant au moins une zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement d’élimination de matières en suspension, une zone réactionnelle de traitement d’élimination de composés phosphorés, une zone réactionnelle de traitement d’élimination de micropolluants, une zone réactionnelle de traitement d’élimination de micro-organismes, - une cinquième unité de traitement (131) comprenant une conduite d’alimentation raccordée à une conduite d’évacuation (8’) d’une fraction liquide d’un digestat de la troisième unité et une conduite d’évacuation d’un effluent, optionnellement raccordé à la conduite d’alimentation (1) de la première unité (110), et comprenant au moins une zone réactionnelle choisie parmi une zone réactionnelle de traitement par électrocoagulation, une zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation, une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée par oxydation des ions ammonium par des bactéries autotrophes anaérobies, et ces deux dernières zones réactionnelles précédées ou non d’une zone réactionnelle de traitement par électrocoagulation, une sortie de la zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation étant raccordée à une entrée de la zone réactionnelle de traitement biologique non aérée. Installation de traitement selon l’une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisée en ce qu’elle est équipée d’un système de contrôle comprenant au moins un dispositif de détermination d’une teneur en ions ammoniums et/ou nitrates et/ou nitrites, au moins un dispositif de déplacement de fluide, et une unité de contrôle configurée pour : - déterminer une quantité d’azote présente dans le troisième ou le quatrième effluent et dans au moins un effluent à extraire choisi parmi le premier effluent, l’effluent de l’au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation et l’effluent de l’au moins une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée de la première unité, puis - déterminer une quantité d’au moins un effluent à extraire pour atteindre une teneur limite en azote dans le troisième ou le quatrième effluent et commander l’au moins un dispositif de déplacement de fluide afin d’extraire ladite quantité de l’au moins un effluent à extraire et de la mélanger au troisième ou au quatrième effluent, et/ou - déterminer une quantité de l’effluent issu de l’au moins une première zone réactionnelle de traitement par électro-oxydation à envoyer à une zone réactionnelle de traitement biologique non aérée de la première unité de traitement, cette quantité correspondant à une teneur en nitrates et/ou nitrites nécessaire à un traitement biologique non aérée d’élimination de la matière carbonée et commander l’au moins un dispositif de déplacement de fluide afin d’envoyer ladite quantité de cet effluent à ladite zone réactionnelle de traitement biologique non aérée de la première unité (110).