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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 :
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les exigences concernant les effluents issus des STERU ;
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les bonnes pratiques pour le choix des processus techniques ;
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la détermination des débits des ERU ;
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le relevage en amont de l’installation de traitement ;
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les méthodes de prétraitement des eaux.
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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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Filières de prétraitement en amont du décanteur
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3. Relèvement en tête de l’installation
À l’arrivée d’une station de traitement des ERU, les concepteurs sont le plus souvent contraints d’installer un poste de relèvement, notamment pour les raisons suivantes :
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topographie du site :
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le terrain est-il propice à un écoulement par gravité des ERU collectées ?
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la source des ERU se trouve-t-elle à une altitude inférieure à celle de la STERU ?
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contraintes hydrauliques :
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lorsque les ERU transitent sur de longues distances avec des variations d’élévation, l’écoulement par gravité peut être insuffisant,
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les postes de relèvement permettent de réguler les débits, en accumulant temporairement les ERU pour ensuite les pomper à un débit constant ;
-
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configuration du réseau d’assainissement : dans un système d’assainissement urbain complexe, plusieurs réseaux peuvent converger vers un poste de relèvement unique avant de conduire les eaux à la STERU
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optimisation des coûts : parfois, il est plus économique d’installer un poste de relèvement pour surmonter un obstacle topographique que de creuser et d’installer de longues distances de canalisations avec une pente suffisante pour l’écoulement par gravité ;
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prévention des déversements : les stations de relèvement empêchent les ERU de refluer ou de déborder en cas de pluie intense ou de dysfonctionnement.
La cote d’arrivée des effluents en aval de la station doit être déterminée par la prise en compte de l’ensemble des pertes de charge au travers des ouvrages en partant de la cote des plus hautes eaux (PHE) du point de rejet. La cote d’arrivée des effluents en aval d’une STERU est un paramètre crucial dans la conception des systèmes de rejet des eaux épurées. Pour déterminer cette cote correctement, il faut examiner et calculer les pertes de charge qui se produisent dans le réseau d’assainissement dans sa globalité.
Les étapes à suivre pour effectuer ce calcul sont, dans les grandes lignes, les suivantes :
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déterminer la cote des plus hautes eaux (PHE) : c’est le niveau maximal atteint par les eaux dans le point de rejet, souvent un cours d’eau ou un réservoir ;
-
analyser les ouvrages hydrauliques : examiner tous les éléments du système...
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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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