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RÉSUMÉ
Après un rappel des objectifs à atteindre par les agglomérations en matière de traitement des eaux usées urbaines, une approche de méthodologie pour le choix des stations de traitement des eaux résiduaires urbaines (STERU) est proposée.
La méthode de calcul des débits des ERU est détaillée. Sont aussi décrites précisément les installations de relevage et les installations de prétraitement. Les règles de dimensionnement des ouvrages sont également données.
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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
Lapplication de la directive du Conseil européen du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines résiduaires urbaines (également connue sous le nom de directive ERU) a représenté un important défi pour de nombreux États membres de l’Union européenne, dont la France. Cette dernière a été amené à réaliser des efforts substantiels, y compris par la construction de nouvelles stations de traitement des eaux résiduaires urbaines (STERU), afin de se conformer aux dispositions de ce texte.
Les efforts se maintiennent encore aujourd’hui et se poursuivront dans le futur afin de garantir l’adéquation du parc technologique d’assainissement et d’épuration avec les normes imposées par la directive. Cela inclut, notamment, l’amélioration et la modernisation des infrastructures déjà en place, y compris, parfois, des travaux de très grande envergure sur certaines installations existantes. Cet effort entraîne fréquemment des investissements financiers importants et une programmation sur le long terme pour les collectivités locales.
Une nouvelle directive relative au traitement des ERU est, en 2024, en phase de finalisation au sein des institutions européennes. Il est d’ores et déjà établi qu’elle mènera, entre autres, à la mise en œuvre plus systématique de traitements tertiaires et complémentaires.
Une des exigences de la directive ERU actuellement en vigueur est l’impératif pour les agglomérations d’instaurer un dispositif de collecte des ERU, lequel doit être systématiquement lié à une installation de traitement de ces eaux. Toutefois, la directive autorise, dans les cas où l’installation d’un réseau de collecte n’est pas justifiable, que ce soit par absence d’avantages environnementaux ou en raison d’un coût prohibitif, le recours à des solutions alternatives, telles que des dispositifs d’assainissement individuel ou d’autres dispositifs adéquats, à condition qu’ils garantissent un niveau de protection de l’environnement équivalent.
Les nouveaux États membres, ainsi que les pays en processus d’adhésion à l’Union européenne, doivent se conformer à cette directive selon des délais acceptables pour eux et avec des aides conséquentes de l’Europe. Les constructions et les mises à niveau se poursuivront en France et en Europe, tandis que l’entretien et l’exploitation des stations de traitement constituent des processus continus d’une importance majeure. Il est donc essentiel de maîtriser les techniques de traitement des ERU pour l’application de cette directive et de la directive à venir.
Pour ces raisons, nous avons construit un ensemble de trois articles qui exposent les diverses méthodes de traitement des ERU permettant le respect des multiples exigences de la directive. Il examine également en détail les traitements tertiaires et complémentaires qui devront être adoptés de façon plus systématique à l’avenir du fait du texte futur en cours de finalisation au niveau européen.
Le présent article aborde les thématiques suivantes :
-
les exigences concernant les effluents issus des STERU ;
-
les bonnes pratiques pour le choix des processus techniques ;
-
la détermination des débits des ERU ;
-
le relevage en amont de l’installation de traitement ;
-
les méthodes de prétraitement des eaux.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2008 par Abdelkader GAÏD
- Version archivée 2 de févr. 2014 par Jean-Marc BERLAND
DOI (Digital Object Identifier)
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Décanteurs primaires
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6. Décanteurs digesteurs
6.1 Conception
On distingue deux configurations principales pour les décanteurs-digesteurs : verticales (figures 20 a et 20 b) ou horizontales (figure 21), selon l’espace disponible et les spécificités du site d’installation.
Le décanteur-digesteur constitue un prétraitement en amont d’un traitement biologique secondaire. C’est un système de traitement des ERU qui combine deux processus dans une seule et même structure. En étant divisé en deux compartiments spécifiques, il permet d’exécuter la décantation des matières en suspension et la digestion anaérobie de la matière organique contenue dans les boues qui ont été préalablement séparées.
Le premier compartiment est destiné à la décantation. À ce niveau, grâce à la gravité, les particules solides plus lourdes que l’eau se déposent au fond, permettant la séparation des matières en suspension du reste du liquide. Ce processus est crucial car il réduit le volume des matières solides et facilite la phase suivante de digestion anaérobie. Dans le second compartiment, la fraction organique des boues est traitée par la digestion anaérobie. Cette étape réduit la quantité de matière organique présente et la masse des boues à traiter.
Historiquement, des systèmes de décanteur-digesteur ont aussi été utilisés comme traitement primaire avant de rejeter les effluents dans des milieux récepteurs aquatiques, quand ceux-ci étaient capables de diluer efficacement les polluants restants. Avec l’évolution des réglementations environnementales, ce type de systèmes basiques n’est plus suffisant pour atteindre les standards de qualité requis pour les rejets en milieux récepteurs, en particulier en ce qui concerne les contaminants azotés, phosphorés et microbiologiques.
Le décanteur-digesteur est conçu pour minimiser le transfert des boues d’un compartiment à l’autre. Cette conception permet de produire un effluent moins chargé en matières solides et réduit ainsi le risque de colmatage des étapes de traitement suivantes. Le volume du digesteur influence la fréquence de vidange. Un tel système peut nécessiter des vidanges fréquentes.
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Décanteurs digesteurs
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Agence de l’Eau Rhin-Meuse - Procédés d’épuration des petites collectivités du bassin Rhin-Meuse : éléments de comparaison techniques et économiques - (2007).
-
(2) - ALEXANDRE (O.), BOUTIN (C.), DUCHENE (P.), LAGRANGE (C.), LAKEL (A.), LIENARD (A.), ORDITZ (D.) - Filières d'épuration adaptées aux petites collectivités. - Document technique FNDAE n°22 ; Ministère de l’Agriculture et de la pêche (1998).
-
(3) - BERLAND (J.M.), BOUTIN (C.), MOLLE (P.), COOPER (P.) - Guide des procédés épuratoires extensifs d'épuration des eaux usées adaptés aux petites collectivités ; - OIEau ; Commission Européenne – DGXI (2001).
-
(4) - PRONOST (J.), PRONOST (R.), DEPLAT (L.), MALRIEU (J.), BERLAND (J.-M.) - Station d'épuration : Dispositions constructives pour améliorer leur fonctionnement et faciliter leur exploitation. - Document technique FNDAE n° 22bis ; ministère de l’Agriculture et de la pêche (2005).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Commissariat général au Développement durable
https://www.ecologie.gouv.fr/commissariat-general-au-developpement-durable-cgdd
Eaufrance
https://www.eaufrance.fr/lassainissement-des-eaux-usees-domestiques
GUIDEnR HQE
https://hqe.guidenr.fr/cible-5-hqe/index.php
Fiches descriptvies des dispositifs d’épuration des eaux usées https://www.hqe.guidenr.fr/cible-5-hqe/dispositifs-epuration-eaux-usees.php
Ministère chargé de l’écologie
Pages sur l’assainissement https://www.ecologie.gouv.fr/assainissement
Pages sur l’autorisation environnementale
https://www.ecologie.gouv.fr/lautorisation-environnementale
OBVAJ – Organisme de bassins versants Abitibi-Jamésie
Pages sur l’imperméabilité des sols
https://obvaj.org/citoyens/les-bonnes-pratiques/impermeabilite-du-sol/
RAEVR – Régie d’assainissement des eaux usées de la Vallée du Richelieu
Page sur les étapes du traitement
https://raevr.org/assainissement-des-eaux-usees/les-etapes-du-traitement/
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