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1 - PRINCIPES GÉNÉRAUX DE L’ASSAINISSEMENT

2 - NATURE DES EAUX À ÉVACUER

  • 2.1 - Eaux pluviales et de ruissellement
  • 2.2 - Eaux usées

3 - EFFLUENTS : ASPECTS QUALITATIFS

4 - EFFLUENTS : ASPECTS QUANTITATIFS

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : C4200 v4

Effluents : aspects quantitatifs
Assainissement des agglomérations - Principes généraux et effluents présents

Auteur(s) : Jean-Marc BERLAND

Date de publication : 10 févr. 2025

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RÉSUMÉ

Le texte présente une vue d'ensemble des principes généraux de l'assainissement. Historiquement, l'évacuation des eaux usées et de ruissellement a évolué pour prévenir les inondations et les contaminations sanitaires. Les systèmes d'assainissement peuvent être unitaires ou séparatifs, chacun avec ses avantages et inconvénients. Des méthodes alternatives, comme l'infiltration locale des eaux pluviales, se sont développées depuis les années 1970 pour une gestion plus durable et respectueuse de l'environnement.

Les eaux usées domestiques et industrielles doivent être collectées et traitées pour éviter la pollution des milieux naturels. Les premières pluies après une période sèche sont souvent très polluées, et des techniques spécifiques de traitement et gestion sont nécessaires. Les systèmes d'assainissement modernes intègrent des modèles hydrologiques et des simulations informatiques pour prévoir et gérer les débits, particulièrement dans un contexte de changements climatiques. Les eaux parasites représentent un enjeu supplémentaire, car elles peuvent surcharger les réseaux et les stations de traitement, nécessitant des stratégies de contrôle efficaces.

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Auteur(s)

  • Jean-Marc BERLAND : Docteur en sciences et techniques de l’Environnement de l’École Nationale des Ponts et Chaussées – Chef de projet sénior à l’Office International de l’Eau – Limoges – France

INTRODUCTION

L'assainissement est une activité nécessaire et essentielle à la santé publique et à l’hygiène des collectivités, englobant des enjeux techniques, environnementaux, économiques et sociétaux. Ce domaine, évoluant depuis l’urbanisation, s’est constamment adapté aux transformations sociales, à la croissance démographique, aux avancées technologiques et aux défis environnementaux et climatiques. La gestion des eaux usées et pluviales, un pilier de ce service, met en œuvre des techniques pour protéger la santé publique et préserver les milieux naturels.

Historiquement, l’assainissement était en œuvre avant tout pour prévenir les épidémies en éloignant les eaux usées des zones habitées. Avec la densification urbaine, les stratégies d’assainissement sont devenues plus sophistiquées pour répondre aux demandes croissantes et minimiser l’impact environnemental. Les principes modernes incluent l’évacuation des eaux pluviales pour prévenir les inondations et le traitement des eaux usées pour protéger les ressources en eau.

Depuis les années 1970, l’approche écologique a transformé la gestion des eaux pluviales, favorisant des techniques comme les toitures végétalisées et les zones de rétention pour une gestion durable en milieu urbain. Les systèmes d’assainissement, qu’ils soient unitaires ou séparatifs, sont cruciaux, mais présentent des défis, tels que les débordements dans les systèmes unitaires et les coûts élevés des systèmes séparatifs. Des configurations intermédiaires ont émergé pour répondre aux spécificités locales et contraintes économiques.

L’assainissement inclut la santé publique, où la gestion des eaux résiduaires urbaines exige des équipements de protection et des protocoles stricts de sécurité sanitaire. Les systèmes d’évacuation, qu’ils reposent sur l’écoulement gravitaire ou sous pression, présentent chacun des avantages et des défis particuliers.

Dans cette première partie de l’article sur l’assainissement, nous aborderons les points suivants :

  • historique de l’assainissement ;

  • gestion des eaux de ruissellement ;

  • gestion des eaux usées ;

  • typologie des réseaux d’assainissement ;

  • normes et régulations environnementales ;

  • enjeux sanitaires et épidémiologiques ;

  • impact des changements climatiques ;

  • études et modélisation des réseaux d’assainissement ;

  • aspects qualitatifs des effluents ;

  • aspects quantitatifs des effluents.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v4-c4200


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4. Effluents : aspects quantitatifs

4.1 Principes pour l’estimation des débits

La détermination des dimensions des ouvrages d’écoulement en matière d’assainissement nécessite le calcul du débit à évacuer.

Dans un système unitaire, où les eaux pluviales et les eaux usées sont collectées dans la même canalisation, le débit des eaux usées est souvent considéré comme étant négligeable par rapport au débit des eaux pluviales, excepté dans certaines situations comme lors du calcul des émissaires.

Dans un système séparatif, les eaux issues du lavage des chaussées, normalement, ne contribuent pas à l’augmentation des débits dans les canalisations dédiées aux eaux pluviales. Par contre, dans un système pseudo-séparatif, il est nécessaire de combiner les débits des eaux usées avec le faible débit pluvial collecté dans le réseau d’eaux usées.

  • Deux types de débits d’eaux utilisés

    Dans l’étude des réseaux d’assainissement, il est crucial de bien comprendre et d’estimer les débits d’eaux usées car ils exercent une grande influence sur la conception et le bon fonctionnement des infrastructures. Voici une explication détaillée des deux principaux types de débits à considérer.

    • Pointes d’avenir (débits de pointe)

      Ce sont les débits maximaux qui peuvent survenir pendant les périodes de forte consommation ou lors d’événements climatiques spécifiques, comme les orages. Les débits de pointe sont des éléments critiques dans la conception des systèmes d’assainissement, car ces systèmes doivent être capables de gérer ces pointes sans déborder ou sans engendrer de refoulements. Les pointes futures sont notamment calculées en tenant compte de l’évolution possible de la population et de l’urbanisation, ainsi que des changements de mode de vie qui pourraient augmenter la production d’eaux usées.

      Dans un système séparatif, où les eaux usées sont collectées séparément des eaux pluviales, les canalisations doivent être dimensionnées de manière à pouvoir transporter les débits de pointe générés par les eaux usées domestiques et industrielles sans les eaux de pluie.

      Dans un système unitaire, qui recueille à la fois les eaux usées et les eaux pluviales dans le même réseau...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ADIVET, CSFE, SNPPA, UNEP -   Règles professionnelles pour la conception et la réalisation des terrasses et toitures végétalisées  -  (2007).

  • (2) - SABER (A.A.) -   Étude comparative des méthodes de calcul des réseaux d’assainissement.  -  Mémoire de Master. Faculté des Sciences et de la technologie (FST) (2019). PDF disponible en ligne http://archives.univ-biskra.dz/bitstream/123456789/14944/1/arbid_ahmed_saber.pdf

  • (3) - ARENE Ile-de-France -   Gestion des eaux pluviales  -  (2011).

  • (4) - ARNAUD (P.L.J.) -   Cartographie de l’alea pluviographique de la France.  -  Montpellier (2005).

  • (5) - ASHLEY (R.M.), BERTRAND-KRAJEWSKI (J.-L.), HVITVED-JACOBSEN (T.) -   Solids in Sewers.  -  IWA publishing (2004).

  • (6) - ASTEE -   Guide...

NORMES

  • ouvrages d´assainissement – Titre I : réseaux - Fascicule n° 70 -

  • ouvrages d´assainissement – Titre II : ouvrages de recueil, de restitution et de stockage des eaux pluviales - Fascicule n° 70 -

  • équipement d´installations de pompage pour réseaux d’évacuation et d’assainissement - Fascicule 81-1 -

  • mise en œuvre et essai des branchements et collecteurs d’assainissement. - NF EN 1610 -

  • réseaux d’évacuation et d’assainissement à l’extérieur des bâtiments - NF EN 752 -

  • réseaux sous vide à l’extérieur des bâtiments - NF EN 1091 -

  • réseaux sous pression à l’extérieur des bâtiments - NF EN 1671 -

  • canalisations...

1 Réglementation

Directive européenne du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires.

Arrêté du 22 juin 2007 relatif à la collecte, au transport et au traitement des eaux usées des agglomérations d’assainissement ainsi qu’à la surveillance de leur fonctionnement et de leur efficacité, et aux dispositifs d’assainissement non collectif recevant une charge brute de pollution organique supérieure à 1,2 kg/j de DBO5.

Circulaire du 15 février 2008 relative à l’application de l’arrêté du 22 juin 2007.

Circulaire interministérielle no 77-284/ INT du 22 juin 1977.

L’article L. 2224-10 du code général des collectivités territoriales prévoit que les communes et leurs établissements publics de coopération délimitent « les zones où des mesures doivent être prises pour limiter l’imperméabilisation des sols et pour assurer la maîtrise du débit et de l’écoulement des eaux pluviales et de ruissellement », ainsi que « les zones où il est nécessaire de prévoir des installations pour assurer la collecte, le stockage éventuel et, en tant que de besoin, le traitement des eaux pluviales et de ruissellement lorsque la pollution qu’elles apportent au milieu aquatique risque de nuire gravement à l’efficacité des dispositifs d’assainissement ».

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