Bibliographie & annexes
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Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Sont détaillées dans cet article les différentes filières de traitement des eaux résiduaires d’origine domestiques, dites extensives.
Après un chapitre sur les mécanismes en jeu dans ces filières, sont abordées les techniques de traitement des eaux résiduaires suivantes :
- infiltration-percolation ;
- filtre planté à écoulement vertical ;
- filtre planté à écoulement horizontal ;
- lagunage naturel ;
- lagunage aéré.
Suit un chapitre relatif aux traitements tertiaires. Sont abordées les techniques suivantes :
- désinfection par chloration, ozonation ou ultraviolets ;
- oxydants chimiques avancés ;
- déphosphatation par précipitation chimique ;
- Filtration avancée : filtration lente et tamisage ;
- membranes ;
- unités d’échanges d’ions.
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Lire l’articleABSTRACT
This article describes the various treatment processes for domestic wastewater, known as extensive treatment.
After a chapter on the mechanisms involved in these processes, the following wastewater treatment techniques are discussed:
- Infiltration-percolation
- Filter planted with vertical flow reeds.
- Filter planted with horizontal flow reeds.
- Natural lagooning / waste stabilisation pound
- Aerated lagooning
This is followed by a chapter on tertiary treatment. The following techniques are covered:
- Disinfection by chlorination, ozonation or ultraviolet radiation
- Advanced chemical oxidants
- Dephosphatation by chemical precipitation
- Advanced filtration: slow filtration and screening
- Membranes
- Ion exchange units
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
Cet article s’intéresse à un ensemble de procédés de traitement des eaux résiduaires d’origine domestique souvent considérés comme moins conventionnels : les techniques extensives.
Ces techniques se caractérisent par leur manière d’épurer l’eau sans avoir recours à des dispositifs énergivores. Elles exploitent principalement deux systèmes biologiques :
-
le premier est basé sur des cultures de micro-organismes fixées, sur des supports solides dont le grain est de faible dimension (support fin) ;
-
le second utilise des cultures microbiennes dites libres, c’est-à-dire non adhérentes à un support, pour lesquelles la photosynthèse, grâce à l’énergie solaire, joue un rôle essentiel dans la production d’oxygène nécessaire à la décomposition des matières polluantes.
L’avantage significatif de ces installations réside dans leur capacité à fonctionner sans ou avec très peu d’apport d’électricité, ce qui les rend à la fois écologiquement soutenables et économiques. Toutefois, cette règle ne s’applique pas au système de lagunage aéré. En effet, contrairement aux autres méthodes extensives, cette technologie requiert un apport d’énergie externe, indispensable pour le fonctionnement des aérateurs ou des dispositifs d’insufflation d’air, permettant ainsi d’oxygéner l’eau de manière artificielle.
Un autre point distinctif de ces techniques extensives est leur application de charges polluantes par surface particulièrement faibles comparées aux méthodes de traitement dites intensives. C’est cette faible charge surfacique qui permet une épuration qui s’inscrit dans une logique de traitement proche des phénomènes naturels d’autoépuration.
Nous mettons également en avant les avantages et les contraintes associés à leur utilisation, dans une approche qui tend à rechercher des solutions de traitement des eaux usées plus durables et adaptée au contexte local.
Enfin, dans une dernière partie, nous abordons les techniques utilisées pour l’élimination des polluants non dégradés par l’étape biologique, à savoir les traitements tertiaires/complémentaires. Cette partie est commune à la série d’articles réalisée sur le traitement des eaux résiduaires urbaines.
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MOTS-CLÉS
traitement des eaux désinfection eaux résiduaires pollution domestique eaux usées Echange d'ions infiltration-percolation filtre planté lagunage déphosphatation
KEYWORDS
wastewater treatment | disinfection | wastewater treatment | domestic pollution | wastewater | ion exchange | infiltration-percolation | filter planted | lagooning | dephosphatation
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2014 par Jean-Marc BERLAND
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Lagunage aéré
En anglais
7. Cultures libres
Le système de lagunage pratiqué en France a été conçu par la partie de l’INRAE appelée à l’époque le Cemagref.
7.1 Lagunage naturel : principe
Le traitement des eaux résiduaires d’origine domestique se réalise par un processus qui nécessite un temps de séjour prolongé de l’eau dans une série de bassins étanches disposés les uns à la suite des autres. En pratique, il est courant de trouver des installations composées de trois bassins (figure 15). Toutefois, opter pour une configuration qui inclut quatre, ou même six bassins, peut permettre une désinfection plus approfondie et efficace.
Le lagunage naturel (figure 16) repose principalement sur la photosynthèse. Dans les bassins, la couche d’eau en surface est exposée à la lumière, ce qui permet aux algues de se développer. Ces algues produisent de l’oxygène, qui est indispensable à la croissance et à la survie des bactéries aérobies. Ces bactéries sont responsables de la décomposition de la matière organique.
Les bactéries produisent du gaz carbonique et les eaux usées contiennent des sels minéraux, ce qui crée des conditions favorables à la multiplication des algues. En conséquence, il y a une augmentation en nombre de deux populations liées entre elles : les bactéries et les algues planctoniques, aussi appelées « microphytes ». Ce phénomène se perpétue tant que le système reçoit de l’énergie solaire et de la matière organique.
HAUT DE PAGE
Au fond du premier bassin, dans les zones où la lumière ne pénètre pas, des bactéries anaérobies – c’est-à-dire des micro-organismes qui n’ont pas besoin d’oxygène pour vivre – se chargent de décomposer les sédiments. Ces sédiments proviennent de la décantation des particules organiques qui se sont progressivement déposées au fond de l’eau. Pendant que ces bactéries anaérobies décomposent la matière, un processus chimique s’engage, aboutissant à la libération de gaz carbonique (CO2)...
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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.) - Document technique FNDAE n°22 « Filières d'épuration adaptées aux petites collectivités ». - 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) - BOURRIER (R.), SATIN (M.), SELMI (B.) - Guide technique de l'assainissement, - dans Le Moniteur Reference Technique (2017).
-
(5) - BRADU (C.), OLARU (E.-A.), MAGUREANU (M.), CRINI (G.) - Procédés d’oxydation avancée pour le traitement...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Filières de traitement intensives.
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Concepts, relèvement et prétraitements.
-
Évacuation des eaux usées, eaux vannes et eaux pluviales dans une maison individuelle.
Eaufrance – Le service public d’information sur l’eau
eCompendium – Outil de planification de solutions d’assainissement pour les différentes phases de l’urgence
https://www.emersan-compendium.org/fr/
EPA – U.S. Environmental Protection Agency – Agence américaine de protection de l'environnement
EPNAC – Groupe national pour la gestion intégrée des eaux urbaines des petites et moyennes collectivités
https://internet6-national-epnac.custom.hub.inrae.fr/presentation
GUIDEnR – L’information HQE
INRAE – Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires
https://www.ecologie.gouv.fr/assainissement
Notre-environnement – Portail national pour l’information liée à l’environnement et au développement durable
https://www.notre-environnement.gouv.fr/
RAEVR – Régie...
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