Vous pouvez télécharger ce guide sur le site du MEDD (vous devez disposer d'Acrobat Reader)
Le présent guide a pour but d'aider les responsables techniques des petites et moyennes collectivités à mettre en oeuvre un dispostitif d'assainissement des eaux usées adapté à leurs besoins, dans le cadre de l'application de la directive européenne n°91/271 du 21 mai 1991, qui impose aux communes de moins de 2000 équivalent-habitants disposant d'un réseau de collecte de mettre en place un dispositif de traitement approprié d'ici fin 2005.
Le guide se focalise sur les procédés extensifs de traitement, qui, bien que nécessitant plus de surface pour être déployés que les dispositifs intensifs développés pour les grandes agglomérations, sont en général moins onéreux à l'investissement et en entretien, plus économes en énergie. Ces procédés sont adaptés aux communes de quelques milliers d'équivalent-habitants, mais ne sauraient être utilisés que de manière exceptionnelle pour des capacités supérieures à 5000 EH.
Ce guide est le fruit de la collaboration entre la commission européenne et la direction de l'eau du ministère.
Intérêt de ce guide :
""L'un des rôles de la Commission est d'aider les responsables techniques des agglomérations de taille comprise entre 500 EH et 5.000 EH à mettre en œuvre la directive du Conseil n°91/271 du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires d'ici fin 2005. En effet, les agglomérations de moins de 2000 EH disposant d'un réseau de collecte, doivent, elles aussi, mettre en place un traitement approprié [Article 7 de la directive "Eaux Résiduaires Urbaines",]. Une action de sensibilisation et d'information est d'autant plus nécessaire que les municipalités et autorités locales concernées, responsables de la réalisation des équipements sont moins bien structurées, organisées et équipées que celles des plus
grosses agglomérations.
La Direction Générale Environnement de la Commission aide à la mise au point et à la production de dispositifs adaptés extensifs pour ces agglomérations notamment, via l'instrument financier LIFE-Environnement. Cet outil a pour objectif de faciliter la mise en œuvre de la directive par le développement d'actions de démonstration et de technologies innovantes adaptées aux problèmes environnementaux à résoudre. Par ailleurs, la Direction Générale Environnement soutient la diffusion de ces techniques, via le développement de conseils et d'échanges techniques.
Ce document et le développement d'aides tels que les fonds structurels et fonds de cohésion en sont des exemples.
Ce guide ne fera qu'évoquer les techniques intensives et se focalisera, avant tout, sur les techniques extensives de traitement. Ces dernières occupent, par définition, plus de surface que les procédés intensifs classiques développés pour les grandes agglomérations. Cependant, les coûts d'investissement des procédés extensifs sont généralement inférieurs et les conditions d'exploitations de ces procédés extensifs sont plus légères, plus souples et plus économes en énergie. Enfin, ces techniques nécessitent une main d'œuvre moins nombreuse et moins spécialisée que les techniques intensives.
Elles sont applicables dans les différentes configurations européennes ne dépassant pas les quelques milliers d'équivalents habitants. Il faut bien garder à l'esprit en lisant cet ouvrage que les techniques que nous allons aborder ne sauraient être utilisées pour des capacités supérieures à 5.000 EH que de manière exceptionnelle.
Après un rappel des objectifs à atteindre par les petites et moyennes agglomérations et une présentation rapide des différentes filières dites intensives, le guide décrit plus en détail les différentes techniques extensives.""
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Traitement des boues issues des stations d’épuration par le procédé Rhizophyte® |
Les éléments qui suivent sont extraits d'une documentation de la
SAUR.
Le Rhizophyte est un procédé de traitement des boues issues des stations d’épuration à boue activée.
Le RHIZOPHYTE est basé sur le principe d'une déshydratation sur lits de séchage plantés de macrophytes (roseaux).
Ces derniers appartiennent à la famille des plantes à rhizomes. Ils constituent un véritable réseau de drainage de l'eau, laquelle s'égoutte ainsi plus rapidement et plus complètement des boues.
Celles-ci se concentrent mieux une fois égouttées et se minéralisent progressivement dans le temps grâce à la double action de l'air (maintien de conditions aérobies) et des bactéries (forte densité au voisinage des racines).
L'alimentation des lits en boues fraîches se fait directement par pompage du bassin d'aération de la station d'épuration selon une fréquence adaptée
Les rhizomes progressent dans la boue au fur et à mesure que son niveau s’élève.
RUSTICITE
L'image de gauche est la vue en coupe d'un lit planté de roseaux.
Les lits plantés de roseaux sont des ouvrages étanches avec à leur base un massif drainant reposant sur un plancher aéré. Le massif permet l'épaississement des boues tout en facilitant l'évacuation de l'eau interstitielle. Il est en outre naturellement ventilé. Sa bonne aération permet l'obtention de percolats aérobies, lesquels sont recyclés en tête de station d'épuration sans nuire à son fonctionnement.
FIABILITE
Pour le bon fonctionnement des lits, des cycles alternant des périodes d'alimentation et de repos sont pratiqués. Le dimensionnement des ouvrages est calculé sur la charge limitante hivernale.
Les roseaux dont la partie aérienne se développe du printemps à l'automne restent en place l'hiver pendant lequel les racines conservent une activité suffisante. Le procédé a été éprouvé sur plusieurs années sur différents sites.
EFFICACITE
Le roseau développe un réseau très dense de racines appelé rhizosphère.
Celle-ci améliore la drainance des boues par circulation d'eau le long des tiges et des rhizomes.
Elle permet une pénétration d'oxygène au coeur des boues en favorisant la ventilation naturelle du massif filtrant.
Enfin, l'activité bactérienne intense le long des racines aboutit à une minéralisation importante des boues.
Il en résulte l'absence d'odeur et une capacité accrue de stockage des boues.
ECONOMIQUE
Conçu pour stocker les boues d'une station d'épuration sur plusieurs années (5 à 10 ans selon les conditions climatiques), l'évacuation des boues pour épandage agricole devient peu fréquente.
Après vidange d'un lit, la reprise des pousses de roseaux s'opère naturellement à partir des rhizomes résiduels qui demeurent sur le massif filtrant.
En outre, l'épandage sur des terres agricoles, en fin de période estivale de préférence, ne pose aucun problème particulier.
Epuration des eaux usées par infiltration-percolation
Les documents qui suivent sont issus d'une documentation commune Agences de l'eau et Ministère de l'aménagement du territoire et de l'environnement
L'infiltration-percolation est une technique non conventionnelle d’épuration des eaux résiduaires dont la divulgation au niveau national, depuis une quinzaine d'années atteint aujourd'hui plus de cent installations.
Ce principe d'épuration consiste à infiltrer, après décantation, l'effluent à épurer à travers un massif de sable. C'est une technique simple, particulièrement bien adaptée au traitement des effluents des petites collectivités et qui permet d'apporter une réponse à certaines contraintes spécifiques tels que l'absence d'exutoire de surface, objectif affiché sur la population microbiologique...
L’étude inter-Agences n°9 intitulée « Épuration des eaux usées urbaines par infiltration-percolation : état de l'art et étude de cas » fait le point sur cette technique qui tend à se développer. On trouvera dans ce document quelques points clés de cette synthèse qui s'appuie sur la collection d'éléments bibliographiques, les travaux de recherches universitaires ainsi que sur les évaluations de performances effectuées sur des sites représentatifs.
C’est une technique d’épuration pour les petites collectivités et un traitement complémentaire pour les stations classiques.
L'infiltration-percolation consiste à infiltrer, de manière programmée, des eaux usées décantées ou des effluents de traitement secondaire à travers des massifs de sable on saturés en eau Ces massifs de sable constituent des réacteurs aérobies à biomasse.fixée. Le sable sert de support à une,filtration biologique.
La majorité des installations dessert des agglomérations de moins de 5 000 habitants. Elles traitent les eaux usées après décantation ou lagunage. Les installations les plus importantes assurent un traitement complémentaire de désinfection aux effluents issus de stations conventionnelles. Ces dispositifs traitent les effluents d’agglomérations de plusieurs dizaines de milliers d'habitants.
Un procédé adapté à des contextes géographiques spécifiques :
Zones sans exutoire
Dans les régions à sous-sol calcaire, de nombreuses communes ne disposent pas de cours d'eau permanent où rejeter leurs eaux usées. Celles-ci n'ont pas d'autre issue que le milieu souterrain. L'infiltration-percolation est un moyen économique pour gérer le rejet des eaux usées en préservant la qualité des eaux souterraines.
Les-franges littorales
La nappe phréatique du cordon dunaire est choisie comme le milieu récepteur des eaux usées de préférence à la mer et aux étangs littoraux, de manière à preserver la qualité des eaux de baignade et les activité conchylicoles. Les sables dunaires constituent un milieu très.favorable à l’épuration.
Les plaines alluviales
Le traitement par infiltration protège les eaux de baignade en évitant les rejets directs en rivière des eaux usées traitées en station d'épuration. L'infiltration des effluents dans des massifs sableux suffisamment épais assure une bonne élimination des pollutions microbiennes.
Les objectifs épuratoires :
l'élimination des matières en suspension,
l'oxydation des matières organiques et de l'azote,
l'élimination des microorganismes pathogènes.
L 'élimination des MES
L'essentiel des matières en suspension est éliminé dans une décantation préalable à l'infiltration. Les matières restantes sont retenues sur les surfaces d'infiltration. Ces accumulations organiques sont dégradées pendant les phases de séchage qui alternent régulièrement avec les phases de fonctionnement. La durée de ces phases va de quelquesjours à une semaine.
L'oxydation
Les matières organiques dissoutes et l'azote organique et ammoniacal sont oxydés grâce à l'oxygène contenu dans la phase gazeuse du massif filtrant. La capacité d'oxydation exprime la possibilité de renouvellement de cette phase gazeuse par l'air atmosphérique. Elle est.fonction notamment de la charge hydraulique appliquée, du fractionnement de l'alimentation et du colmatage.
La submersion prolongée des surfaces d'infiltration nuit considérablement à la satisfaction des besoins en oxygène. L'efficacité du procédé n'est durable que si la demande en oxygène de l'effluent est satisfaite.
La désinfection
L'élimination des microorganismes contenus dans les eaux usées résulte de processus de filtration mécanique, d'absorption et de dégradation microbienne. L'efficacité de la désinfection dépend, dans une très large mesure, des temps de séjour de l'eau dans le massif filtrant. Il est impératif d'éviter les cheminements préférentiels.
Conception des stations d’infiltration-percolation
Description des filières
Traitement secondaire des eaux usées des petites agglomérations :
La station comprend:
°un prétraitement et une décantation,
°un stockage et une alimentation séquentielle des filtres,
°les unités d'infiltration.
Traitement tertiaire :
Les effluents secondaires sont, après clarification, distribués séquentiellement et alternativement sur les unités d'infiltration.
L'eau filtrée est évacuée :
soit par infiltration jusqu'à la nappe phréatique
soit par drainage et rejet au cours d'eau
Les massifs filtrants
Le sable
Les massifs filtrants sont constitués par des sables dunaires en place, des sables rapportés calibrés ou, plus exceptionnellement, par des matériaux alluvionaires en place.
Dimension des massifs
La surface des massifs filtrants est déterminée sur la base de 1,5 m2 par habitant pour un traitement secondaire. Elle est subdivisée en au moins deux unités d'infiltration, de manière à permettre l’alternance des phases de fonctionnement et de séchage. L'épaisseur de sable peut varier de 0,7m à 3m. Une épaisseur importante est généralement requise pour permettre un abattement microbiologique significatif.
Alimentation des unités d'infiltration.
Le système d’alimentation des unités d'infiltration détermine, pour une large part, les performances d' ne installation. Ce système doit assurer la répartition uniforme de l'eau sur la surface d'infiltration.
Plusieurs techniques sont utilisées : submersion temporaire, tourniquet hydraulique...
Les techniques d'irrigation par aspersion qui assurent une excellente répartition sont adaptables aux contraintes imposées par les eaux usées.
Surveillance et entretien :
Les stations d'infiltration-percolation n'échappent pas aux règles générales d'entretien et de surveillance applicables aux stations d'épuration classiques. Outre les visites de routine et de contrôle, il.faut procéder à la vidange périodique des boues du décanteur et à un entretien régulier des surfaces d'infiltration (ratissage des résidus secs, nivellement, entretien de la végétation).
A suivre...
