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1 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Claire DELAMARE
Delphine FAUGEROUX
Emmanuelle GOUSSOT
Min ZHOU
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Mars 2010
2 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Remerciements
Nous remercions la responsable Aménagement et le responsable Gestion de l’assainissement de la
mairie d’Envermeu ainsi que le responsable du pôle assainissement de la police de l’eau pour leur
accueil et leur disponibilité. Nous tenons également à exprimer notre gratitude envers les
techniciens et responsables des stations d’épuration d’Envermeu, de Fontaine-le-Dun et de
Colleville pour leurs explications lors des visites et le temps qu’ils nous ont consacré. Nous
remercions également la chargée d'opération assainissement de l’Agence de l’eau de Seine-
Normandie ainsi que le technicien opérateur du SATESE pour leur aide, leurs conseils et l’intérêt
qu’ils ont manifesté pour notre projet.
3 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
SOMMAIRE
INTRODUCTION....................................................................................................................................7
I.Le milieu : Envermeu et l’Eaulne
..............................................................................................................................................................8
I.1. Envermeu et l’Eaulne .................................................................................................................8
I.1.1. La commune d’Envermeu ...................................................................................................8
I.1.2. L’Eaulne ...............................................................................................................................8
I.2. La réglementation en vigueur ayant un rapport avec le fonctionnement général d’une
station d’épuration en Seine Normandie ........................................................................................9
I.2.1. Contexte règlementaire par rapport à l’Union Européenne ..............................................9
I.2.2. Les zones sensibles à l’eutrophisation..............................................................................11
I.2.3. Les contraintes de rejet en zone sensible.........................................................................11
I.3. Le système d’assainissement de la commune d’Envermeu ....................................................13
I.3.1. Le réseau séparatif............................................................................................................13
I.3.2. Le système de traitement des eaux usées.......................................................................14
II.Scénarios d’adaptation de la STEP au traitement du phosphore et présentation des critères de
comparaison des scénarios................................................................................................................20
II.1. Les différentes technologies de traitement du phosphore en STEP à boues activées...........20
II.1.1. Le traitement biologique .................................................................................................20
II.1.2. Le traitement physico-chimique ......................................................................................22
II.1.3. La méthode combinée .....................................................................................................23
II.2. Critères de comparaison des deux scénarios .........................................................................24
II.2.1. Scénarios envisageables en vue de l’adaptation de la STEP au traitement du phosphore
....................................................................................................................................................25
II.2.2. Scénario 1 : ajout d’un bassin anaérobie et mise aux normes prioritaires .....................26
II.2.3. Scénario 2 : la refonte totale du système d’épuration ....................................................29
II.2.4. Comparaison des scénarios et discussion des résultats ..................................................33
4 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
III.Mise en œuvre pratique d’un projet global de restructuration de la station d’épuration
............................................................................................................................................................35
III.1. Les études à envisager et leur coût .......................................................................................35
III.2. Les différentes ressources techniques et financières pour le projet ....................................35
III.3. Les grandes étapes du projet.................................................................................................36
CONCLUSION......................................................................................................................................38
BIBLIOGRAPHIE ..................................................................................................................................39
TABLE DES ILLUSTRATIONS ................................................................................................................41
TABLE DES ANNEXES ..........................................................................................................................43
5 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Abréviations et glossaire
AESN : Agence de l'Eau Seine-Normandie
Déversoir d’orage (By-pass) : Détournement d'effluents vers un collecteur différent de celui
emprunté par temps sec, pour les rejeter directement sans traitement dans le
milieu naturel afin d’éviter un dysfonctionnement important et de longue durée de
la station par temps de pluie.
C. Env : Code de l’environnement
CGCT : Code Général des Collectivités territoriales
COGE : Contrat d'Objectifs de Gestion de l'Eau, organisé par le Département.
DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène sur cinq jours : il s’agit d’une estimation de
l’équivalent oxygène de la matière organique présente dans l’eau usée; exprimée en
milligramme d’oxygène par litre.
DCE : Directive-Cadre sur l’Eau
DCO : Demande chimique en Oxygène : appréciation du niveau de pollution organique par
action chimique ; exprimée en milligramme d’oxygène par litre.
DDTM : Direction Départementale des Territoires et de la Mer
DISE : Délégation InterServices de l'Eau (incluant la Police de l’eau et des milieux
aquatiques)
DREAL : Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement
ECM : Eaux Claires Météoriques : eaux de ruissellement parvenant par erreur au réseau
d'eaux usées
ECPP : Eaux Claires Parasites Permanentes : eaux généralement de nappe phréatique
(quelquefois de fuites de réseau d'eau potable) qui parviennent dans un réseau
d'assainissement par faute d'étanchéité de ce dernier.
EH : Equivalent Habitant : désigne un flux de pollution et de débit correspondant en
moyenne à la production de pollution d'un habitant (CGCT, article R 2224-6 :
« Charge organique biodégradable ayant une DBO5 de 60 grammes d’oxygène par
jour »)
6 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
FNDAE : Fonds National pour le Développement des Adductions d'Eau
IOTA : Installations, Ouvrages, Travaux, Activités (nomenclature technique de la police de
l’eau et des milieux aquatiques, annexée à l’article R 214-1 du Code de
l’Environnement)
JORF : Journal Officiel de la République Française
MES : Taux de Matières en Suspension ; exprimées en gramme par litre (elles donnent une
indication sur la turbidité de l'eau)
NH4+ : Azote sous forme ammonium ; la présence de cette forme de l’azote est souvent le
signe d’une pollution d'origine domestique ; exprimé en gramme par litre.
NO3- : Azote sous forme de nitrates ; exprimé en gramme par litre
NGL : Azote global : NGL= NTK+ nitrates + nitrites
NTK : Azote sous forme organique et sous forme ammonium
O2 : Oxygène dissous dans l'eau
ONEMA : Office National de l’Eau et des Milieux Aquatiques
POS : Plan d’Occupation des Sols
Ptotal : Phosphore total ; exprimé en gramme par litre
SATESE : Service d'Assistance Technique pour l'Exploitation des Stations d'Epuration.
Organisme dépendant du département instruisant les dossiers de demande de
financements pour les travaux intervenant sur les stations d’épuration.
SIBEL : Syndicat intercommunal du bassin versant de l’Eaulne et des bassins versant côtiers
adjacents.
STEP : Station d’épuration
7 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
INTRODUCTION
L’eutrophisation des rivières, lacs et eaux marines demeure un problème majeur en Europe et en
France. Ce processus, qui correspond à un enrichissement excessif du milieu en nutriments,
conduit à un déséquilibre et à l’asphyxie des écosystèmes. Il est en grande partie dû au phosphore,
présent dans les eaux résiduaires urbaines mais aussi industrielles et agricoles. L’élimination de
cette eutrophisation passe donc par une limitation des rejets en phosphore dans les milieux
récepteurs.
Afin de résoudre ce problème, la réglementation s’est renforcée, et ce depuis 1991, avec la
directive européenne eaux résiduaires urbaines (DERU) qui a fixé de nouvelles exigences sur le
traitement des eaux usées. La France, accusant un important retard sur la mise en conformité de
ses stations d’épuration, encourage, via des subventions, les communes à inclure le traitement du
phosphore dans le système d’assainissement de leur station.
La station d’épuration d’Envermeu, commune de Seine-Normandie, rentre dans le cadre de cette
mise aux normes. En effet, cette station de 2 500 équivalents-habitants rejette ses eaux traitées
dans la rivière de l’Eaulne, et elle n’a, à ce jour, pas de filière de traitement du phosphore.
L’objectif de notre étude est de proposer des solutions pour adapter cette station à la mise en
place d’un traitement du phosphore afin de respecter les nouvelles normes de rejet à venir. Pour y
répondre, nous avons réalisé, en l’espace de deux mois, un travail d’enquête et d’analyse,
complété par trois visites de trois jours sur le terrain. Nous avons commencé par une étude
générale du milieu et des enjeux existants dans la région quant à la problématique de l’eau. Notre
zone d’étude concerne l’ensemble du bassin versant de l’Eaulne, et notre groupe s’est focalisé
plus particulièrement sur la commune d’Envermeu. La deuxième visite sur le terrain nous a permis
de poser les fondements de notre projet, tout d’abord par la définition des attentes exactes de la
commune et de la Police de l’eau, puis par la visite de la station d’épuration d’Envermeu. Enfin,
lors de notre troisième et dernière visite, nous avons abordé plus précisément la question des
financements, et entamé l’élaboration des schémas que nous allions adopter pour la « mise aux
normes ». Cela a été rendu possible grâce à des entretiens avec l’Agence de l’eau, le Service
d'Assistance Technique pour l'Exploitation des Stations d'Epuration (SATESE) et à la visite de deux
autres stations d’épuration ayant mis en place une filière de traitement du phosphore.
Ces sept rendez-vous réalisés sur la zone d’étude [Annexe I], et étayés par des recherches
bibliographiques ainsi qu’une analyse des données, nous ont permis de proposer deux scénarios
distincts quant à notre problématique. Afin de les cerner au mieux, nous commencerons par
réaliser un état des lieux présentant la réglementation et la station d’épuration. Après avoir
présenté deux propositions d’adaptation de la STEP au traitement du phosphore, et les avoir
confrontées l’une à l’autre, nous terminerons par un récapitulatif des démarches à entreprendre
pour leur éventuelle réalisation.
8 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
I. Le milieu : Envermeu et l’Eaulne
I.1. Envermeu et l’Eaulne
I.1.1. La commune d’Envermeu
Envermeu est une commune française du département de la Seine-Maritime (76). D’après le
dernier recensement réalisé le 22 février 2010, le nombre d’habitants est de 2251. La population
reste relativement stable depuis 2005 malgré une forte rotation de la population. Par ailleurs,
aucune variation saisonnière n’est observée. Du fait qu’elle n’appartient à aucun établissement
public de coopération intercommunal ayant une compétence spécifique dans le domaine de la
gestion des eaux usées, la commune d’Envermeu est indépendante pour cet aspect. Par
conséquent, la commune est autonome financièrement dans le domaine de l’assainissement.
I.1.2. L’Eaulne
L’Eaulne est une rivière de plus de 45 kilomètres de long qui traverse 20 communes au sein du
département de la Seine-Maritime. Dans son bassin versant, quatorze stations d’épuration sont
déjà mises en service pour traiter les eaux usées, dont trois rejettent leurs effluents épurés dans
l’Eaulne : les stations de Londinières, St. Germain-sur-Eaulne et Envermeu [Annexe II].
Concernant la qualité du cours d’eau, peu de données sont disponibles car il y a peu de points de
mesure le long de cette rivière. Néanmoins, il est à noter que d’après l’Agence de l’Eau Seine-
Normandie, le phénomène d’eutrophisation n’est pas présent en aval du fait de son fort débit.
Selon les données provenant de la station de mesure hydrométrique de Martin-Eglise, située en
aval d’Envermeu, le débit moyen annuel est de 3,3 m3/s avec un minimum inférieur à 2 m3/s en
période d’étiage (Figure 1).
Figure 1 : Débit journalier et mensuel en 2009 enregistré à la station hydrométrique de Martin-
Eglise [Référence : www.hydro.eaufrance.fr].
9 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Grâce aux données de l’Agence de l’Eau Seine-Normandie, deux points de mesure (Envermeu et St
Martin-Eglise), situés respectivement avant et après le rejet de la station d’épuration (STEP)
d’Envermeu comme illustré en Annexe III, nous permettent d’analyser l’impact éventuel du rejet
sur la qualité du milieu récepteur. En considérant trois paramètres indicateurs de qualité (Ptotal,
NGL, NTK) (voir Annexe IV), nous pouvons conclure que le rejet de la station d’épuration
n’engendre pas de dégradation significative de l’Eaulne [Agence de l’Eau Seine-Normandie, 2010].
Ce résultat n’est pas surprenant compte tenu du débit nominal du rejet de la station d’épuration
(375 m3/jour, soit 0,0043 m3/s), beaucoup plus faible que le débit moyen de la rivière (3,3 m3/s) et
même que le débit minimal observé en 2009 (1,43 m3/s) [voir données de débit en Annexe V]
[SATESE, 2008. Ainsi, quand les eaux de rejet arrivent dans l’Eaulne, l’effet de la dilution est
suffisamment important pour ne pas engendrer d’altération de la qualité de la rivière.
I.2. La réglementation en vigueur relative au fonctionnement général d’une
station d’épuration en Seine-Maritime
I.2.1. Contexte réglementaire par rapport à l’Union Européenne
La réglementation sur l’assainissement est actuellement fortement encadrée au niveau européen.
La directive européenne 91/271/CEE du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux usées
urbaines (DERU) a ainsi fixé des prescriptions minimales européennes pour l’assainissement
collectif des eaux usées domestiques.
La transposition dans le droit français de cette directive a été effectuée dans le Code général des
collectivités territoriales (CGCT), mais aussi par la loi sur l’eau du 3 janvier 1992 et son décret
d’application n° 94-469 du 3 juin 1994, codifiés en 2000 dans le Code de l’Environnement (C. Env.)
(1) ; ce sont les textes fondamentaux qui guident les communes dans ce domaine. Depuis cette loi
de 1992, l’assainissement est une compétence communale obligatoire (service chargé de la
collecte, du transport et de l’épuration des eaux usées domestiques ainsi que de l’élimination des
boues en tant que déchets).
Plusieurs arrêtés interministériels à contenu technique, dont deux arrêtés datant de 1994 et 1996,
et en dernier lieu par l’arrêté du 22 juin 2007 (2) qui remplace et abroge les arrêtés de 1994 et
1996, ont découlé de ces textes de rang supérieur transposant la DERU.
Il convient de signaler que la France est menacée d’une deuxième condamnation par la Cour de
Justice de l’Union Européenne pour non respect de cette directive au niveau national, assortie
d’une menace de lourdes sanctions financières [Annexe VI]. La DISE sera donc attentive à la
contribution de la STEP d’Envermeu, reconstruite ou non, aux objectifs de la DERU quant à
l’impact des eaux usées sur la qualité de l’Eaulne, de l’Arque et des eaux côtières dieppoises.
1 CGCT, articles L 2224-6 à L 2224-11-6, R 2224-6 à R 2224-18. C. Env., articles L 211-2, R 211-94 & R 211-95.
2 Arrêté du 22 juin 2007 relatif à la collecte, au transport, au traitement des eaux des agglomérations d’assainissement
ainsi qu’à leur surveillance (JORF du 14 juillet 2007).
10 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
La DERU n’est pas la seule directive européenne en jeu dans cette question locale. La
réglementation applicable aux STEP relève en effet aussi de la police de l’eau et des milieux
aquatiques en vertu de l’article R 211-46 du Code l’Environnement. L’arrêté de 2007 articule ces
deux préoccupations. Cette police administrative spéciale attribuée au préfet de la Seine-Maritime
et assurée par la DISE intégrée à la DDTM met en jeu la rubrique 2.1.1.0. de la nomenclature dite
IOTA (« installations, ouvrages, travaux, activités ») annexée à l’article R 214-1 du Code de
l’Environnement. Or les arrêtés préfectoraux d’autorisation ou d’opposition à une déclaration
préalable doivent intégrer les objectifs fixés par la directive-cadre sur l’eau (DCE) de 2000 (3), qui
est la seconde directive à conditionner les performances de la STEP d’Envermeu en matière de
qualité de l’effluent rejeté au regard de l’objectif de qualité chimique et écologique assigné à
l’Eaulne.
Dans le cas particulier de la STEP d’Envermeu, la charge polluante à traiter est de 150 kg de DBO5
par jour ; cette valeur étant comprise entre 120 et 600 kg de DBO5 par jour, la STEP dépend de
l’article R-214-1 du chapitre IV « activités, installations et usages du Code de l’Environnement ». Il
résulte de ce régime que, quel que soit le scénario envisagé pour l’adaptation de la STEP au
traitement du phosphore, un dossier « loi sur l’eau » est nécessaire, et le préfet peut imposer des
prescriptions techniques différentes de celles qui sont présentées par la commune. C’est pourquoi
la DISE formule un « avis réglementaire » préalablement au dépôt officiel du dossier de demande
d’autorisation préalable : celui-ci a pour but d’éviter au pétitionnaire - ici la commune d’Envermeu
- un refus préfectoral.
En termes de contenu, la décision de la police de l’eau et des milieux aquatiques va
nécessairement prendre en compte les prescriptions du Schéma Directeur d’Aménagement et de
Gestion des Eaux (SDAGE) applicables à l’Eaulne, prises en tant que telles ou dans le contexte du
bassin versant élargi à l’Arque et ses affluents, ceci dans le but d’assurer le respect des objectifs de
qualité écologique et chimique du cours d’eau fixés à l’horizon du 22 décembre 2015 par la DCE.
Le SDAGE fixe ainsi des objectifs de bon état écologique et chimique à atteindre d’ici 2015 pour
l’aspect écologique et d’ici 2027 pour l’aspect chimique (4).
La transposition de la DCE a été récemment complétée par trois arrêtés ministériels articulant
avec le SDAGE Seine-Normandie l’ensemble de la méthodologie relative à la réalisation de ces
objectifs et les processus à suivre pour y parvenir (5). Ces trois textes, aux annexes longues et au
3 Directive 2000/60/CE du 23 octobre 2000 modifiée établissant un cadre pour une politique communautaire de l’eau,
dite “DCE”.
4 Schéma Directeur d’Aménagement et de Gestion des Eaux - Annexe 4 : Objectifs retenus par masse d’eau ; Tableau
4.1 : Objectifs d'état pour les masses d'eau rivière.
5 Arrêté du 12 janvier 2010 relatif aux méthodes et aux critères à mettre en œuvre pour délimiter et classer les
masses d’eau et dresser l’état des lieux prévu à l’article R 212-3 du Code de l’environnement (JORF du 2 février 2010).
Arrêté du 25 janvier 2010 établissant le programme de surveillance de l’état des eaux en application de l’article R 212-
22 du Code de l’Environnement (JORF du 24 février 2010). Arrêté du 25 janvier 2010 relatif aux méthodes et critères
11 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
contenu intégralement scientifique et technique, sont articulés entre eux ; certains passages des
deux arrêtés du 25 janvier 2010 (« programme de surveillance » et « méthodes et critères
d’évaluation » de l’état écologique et chimique) sont pertinents pour notre sujet, et vont
influencer l’avis réglementaire de la DISE :
- annexe 5, point 1.2.1. de l’arrêté « programme de surveillance » : préconisations pour les
méthodes utilisées pour le contrôle des éléments physico-chimiques de qualité, paramètres ou
groupes de paramètres (eaux de surface) : NTK et phosphore total, entre autres ;
- annexe 3, point 1.2. de l’arrêté « méthodes et critères d’évaluation » : modalités d’évaluation
de l’état des « éléments physico-chimiques généraux » de qualité de l’état écologique pour les
eaux douces de surface. Ces éléments « interviennent essentiellement comme facteurs
explicatifs des conditions biologiques » de la rivière, plus précisément dans le positionnement
de l’Eaulne et de ses tronçons entre les sites sélectionnés, au titre du programme de
surveillance établissant les seuils liés aux 5 classes d’état écologique de la rivière (de « très bon
à « mauvais ») [Annexe VII].
On peut en déduire de façon prévisionnelle le contexte dans lequel la police de l’eau examinera le
dossier du projet de la STEP d’Envermeu modifiée au regard des rejets au site de surveillance fixé
par le programme de surveillance adossé au SDAGE, et comprendre d’ores et déjà que
l’amélioration de la situation quant au phosphore se doublera d’une préoccupation quant à
l’azote. La performance de la nouvelle STEP, conditionnée par les choix techniques effectués,
devra contribuer à l’amélioration des milieux aquatiques préconisée par la DERU, toutes choses
égales par ailleurs, c’est-à-dire en tenant compte des rejets des autres STEP situées en amont
d’Envermeu dans le bassin versant.
I.2.2. Les zones sensibles à l’eutrophisation
Par application de la DERU, l’article R 211-94 du Code de l’Environnement impose l’identification
des zones sensibles à l’eutrophisation « dans lesquelles les rejets de phosphore, d’azote, ou de ces
deux substances, doivent, s’ils sont cause de ce déséquilibre, être réduits ». Cette disposition
s’applique au bassin Seine-Normandie dont l'ensemble des masses d'eaux de surface
continentales et littorales est classé en zone sensible d’après l’arrêté du 23 décembre 2005.
L’Eaulne, dans laquelle la STEP d’Envermeu rejette des effluents, est donc concernée par cette
inscription en zone sensible à l’eutrophisation.
I.2.3. Les contraintes de rejet en zone sensible
D’après le CGCT (article R 2224-11), « les eaux entrant dans un système de collecte des eaux usées
doivent […] être soumises à un traitement avant d'être rejetées dans le milieu naturel ». Cela va
d’évaluation de l’état écologique, de l’état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface pris en application
des articles R 212-10, R 212-11 et R 212-18 du Code de l’environnement (JORF du 24 février 2010).
12 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
concerner essentiellement la « demande biochimique en oxygène » (DBO), la « demande chimique
en oxygène » (DCO), les matières en suspension (MES), le phosphore total (Ptotal) et l'azote (N).
Dans le cas des rejets d’agglomérations de plus de 2 000 EH en zone sensible à l’eutrophisation, les
obligations d’épuration des eaux usées sont plus contraignantes sur l’azote et le phosphore, et
entraînent donc un traitement plus poussé pour abattre de manière performante et satisfaisante
ces deux éléments. Pour ces stations de capacité supérieure à 2 000 EH, les objectifs de traitement
des substances polluantes sont fixés par le préfet (6) et des seuils de traitement pour le phosphore
et l’azote sont exigés.
L’arrêté interministériel du 22 juin 2007 fixe les prescriptions techniques applicables aux ouvrages
d’assainissement collectif en général ou non collectif dans certains cas exceptionnels. Parmi ces
prescriptions, certaines concernent les performances épuratoires de la station. En effet, les valeurs
limites de rejet de la station d'épuration doivent permettre de satisfaire aux objectifs de qualité
des eaux réceptrices, hors situations inhabituelles. Ainsi, pour des stations traitant une charge
brute de pollution organique supérieure à 120 kg/j de DBO5, telle la station d’Envermeu (celle-ci
traite 150 kg/j), les performances minimales sont indiquées dans le Tableau 1.
Tableau 1 : Concentrations réglementaires en vigueur pour la STEP d’Envermeu
(et toute station traitant plus de 120 kg/j de DBO5).
Les niveaux de traitement requis sont fixés en fonction de la taille des stations d’épuration et de la
sensibilité du milieu récepteur du rejet final. Pour des stations de capacité réduite (comme celle
d’Envermeu), les niveaux de rejet sont déterminés par les communes dans le cadre d’un dossier
« loi sur l’eau » qui s’appuie sur des études du milieu récepteur. Ce dossier est ensuite transmis à
la DISE, qui, après consultation de syndicats, de la Direction Régionale de l’Environnement, de
l’Aménagement et du Logement (DREAL), et de l’Office National de l’Eau et des Milieux
Aquatiques (ONEMA), le validera (ou non), et acceptera (ou non) les niveaux de rejet proposés par
la commune, en vertu d’une convention passée avec l’État pour l’exercice de la police de l’eau et
des milieux aquatiques.
6 CGCT, article R 2224-14.
13 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
I.3. Le système d’assainissement de la commune d’Envermeu
La commune est équipée d’un système séparatif de collecte des eaux, c'est-à-dire que la collecte
des eaux usées et pluviales se fait par un réseau composé de deux collecteurs séparés, dont un
pour les eaux usées. Ces dernières sont ensuite acheminées vers la station de traitement via un
réseau de collecte dédié (le transfert des effluents est assuré par six postes de refoulement),
tandis que les eaux pluviales sont quant à elles recueillies dans un autre réseau de collecte bien
distinct et ne sont pas acheminées vers la station d’épuration (elles son rejetées directement dans
la rivière après collecte). Le système général d’assainissement de la commune [Annexe VIII] est
donc composé d’un réseau spécifique à la récupération et à la conduite des eaux usées
domestiques vers la STEP, d’un réseau destiné aux eaux pluviales qui ne sont pas traitées par la
STEP, et d’un système de traitement des eaux usées - la STEP - situé en contrebas à l’ouest du
centre ville, au bord de l’Eaulne [SETEGUE, 2006]. Il n’y a pas de bassin d’orage ni de bassin
tampon ce qui peut expliquer les surverses ponctuelles dans l’Eaulne.
I.3.1. Le réseau séparatif
D’après l’étude diagnostique réalisée en 2006, le linéaire du réseau d’eaux pluviales est de 5 km
alors que celui de collecte des eaux usées est de 14 km. Ce dernier couvre le centre bourg excepté
la rue Saint-Laurent comptant 120 habitants. Ainsi 2 194 habitants sont raccordés à la STEP, soit
un nombre de 737 abonnés d’après une évaluation faite par VEOLIA, l’ancien gestionnaire de la
STEP (fin du contrat en mai 2009).
Le réseau de collecte des eaux usées présente un certain nombre de dysfonctionnements tels des
postes de production de sulfure d’hydrogène (H2S), des présences de dépôts, des fuites ou des
mauvais raccordements [SETEGUE, 2006]. Par ailleurs, il a été constaté en tête de station des
arrivées d’eaux claires parasites (c'est-à-dire des eaux de pluie ou de ruissellement), par temps sec
mais aussi surtout par temps de pluie [voir Annexe IX] [SATESE, 2009]. De plus, d’après le bilan
d’auto-surveillance [voir Annexe X], des surverses peuvent survenir sur le réseau (rue de
Torqueville dans le bourg, ou à l’amont de la station). Enfin, on suspecte des raccordements
d’activités non domestiques sur le réseau étant donné les forts taux de MES, NTK et Ptotal en
entrée ainsi qu’un rapport DCO/DBO5 anormalement élevé pour une STEP urbaine (rapport
fréquemment supérieur au seuil maximal fixé à 3 comme illustré sur la Figure 2 - ce rapport donne
une indication de la charge en matière organique biodégradable des effluents : pour des eaux
usées domestiques il est généralement d’environ 1,5 à 2 ce qui correspond à une biodégradation
facile) [SATESE, 2009]. Il s’agirait d’activités de pressing, charcuterie, boucherie, et/ou garagiste
situées à Envermeu [SETEGUE, 2006].
14 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
26-
janv
26-
févr
26-
mars
26-
avr
26-
mai
26-
juin
26-
juil
26-
août
26-
sept
26-
oct
26-
nov
DC
O /
DB
O5
Figure 2 : Rapport DCO/DBO5 indiquant la charge en matière organique biodégradable des
effluents - données 2009 de l’auto-surveillance [Annexe X].
Le réseau est donc vieillissant. C’est pourquoi la mairie a déjà engagé des études et signé des
marchés avec des entreprises pour la réhabilitation impérative de ce réseau avant de pouvoir
envisager son extension à la rue Saint-Laurent dans un ou deux ans. Les travaux sur le réseau de
collecte des eaux usées existant devraient débuter dans le courant de l’année 2010.
I.3.2. Le système de traitement des eaux usées
La station d’épuration d’Envermeu a une capacité nominale de 2 500 EH pour un débit nominal de
375 m3/j. D’après les données mensuelles de l’autosurveillance mise en place en janvier 2009, le
débit moyen est de 167 m3/j [Annexe X]. Elle est en service depuis 1983 (27 ans), et est gérée en
contrat d’exploitation par la société IKOS HYDRA, et ce depuis mai 2009.
Cette station est de type boues activées en aération prolongée, c'est-à-dire qu’une grande
quantité et une grande variété de micro-organismes, présents dans les eaux usées, participent à
leur dépollution en s’agglomérant en flocs autour des particules polluantes. Il s’agit de "biomasses
épuratrices". Ces flocs sont alors séparables de l’eau par gravitation. La non-aération (situation
d’anaérobie) permet le stress des biomasses épuratrices qui, par la suite (en phase d’aération),
seront d’autant plus activées et efficaces en termes de capacité épuratoires.
L’emprise au sol totale de la station actuelle est de 3 680 m², la hauteur d’eau (bassin d’aération et
clarificateur concentriques : voir Figure 3) est de 2 m et le volume de 455 m3.
15 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Figure 3 : Vue des bassins d’aération (annulaire) et de clarification (au centre)
de la STEP d’Envermeu.
Le traitement des effluents a été étudié, à l’origine, pour éliminer la matière organique (en
suspension ou dissoute) ainsi que l’azote organique et ammoniacal. Cela se fait en différentes
étapes schématisées ci-dessous (Figure 4).
Figure 4 : Schéma de fonctionnement de la STEP d’Envermeu.
16 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Plusieurs phases successives permettent d’abattre les diverses formes de pollution des eaux
usées. Tout d’abord les éléments solides ou particulaires sont éliminés ainsi que les graisses et les
sables : il s’agit des prétraitements. Par la suite, un procédé biologique à cultures libres (biomasse
épuratrice ou boues) permet d’abattre la charge polluante dissoute constituée essentiellement de
matière organique. Enfin, la phase de clarification permet la séparation des boues des eaux usées
traitées avant que celles-ci ne soient rejetées dans l’Eaulne.
La phase de prétraitement permet l’élimination successive des déchets physiques, des graisses et
des sables. Le dégrillage consiste à faire passer les eaux usées à travers un casier mécanique
(Figure 5) afin de retenir les plus gros déchets, qui ne pourront pas être traités par le système des
boues activées. Ces déchets sont envoyés vers un centre d’enfouissement également géré par
IKOS HYDRA.
Figure 5 : Vue du dégrilleur en entrée de la STEP d’Envermeu.
Ensuite, les eaux usées passent à vitesse réduite dans un bassin de dessablage-dégraissage (Figure
6) : les graisses sont raclées en surface par un bras mécanique avant d’être évacuées vers la STEP
de Dieppe, alors que les sables tombent par gravitation au fond du bassin où ils sont aspirés et
redirigés vers la STEP de Bolbec. Cette phase de prétraitement permet d’éliminer 30 à 40% des
graisses totales, ainsi qu’une partie des matières en suspension.
Figure 6 : Vue du bassin de dessablage-dégraissage de la STEP d’Envermeu.
17 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Suite à ce prétraitement, il reste dans les eaux une charge polluante dissoute – essentiellement
des matières organiques – et des matières en suspension (MES). Le principe des « boues activées
en aération prolongée » repose sur l’action de micro-organismes présents dans les eaux usées et
capables d’abattre les charges polluantes. Ce procédé est donc dit « biologique à cultures libres »
[ADEME].
Les bactéries se développent dans le bassin annulaire, alimenté par les eaux usées prétraitées et
oxygénées séquentiellement par le pont-brosse (Figure 7). Les bactéries en suspension sont donc
en contact permanent avec les matières polluantes dont elles se nourrissent en présence
d’oxygène. Le carbone est alors transformé en CO2 et l’azote en nitrates (étape de nitrification).
Notons que la phase de dénitrification, qui permet de transformer les nitrates en nitrites puis
diazote gazeux (N2), n’est pas prévue sur cette station ; toutefois cette phase se produit
partiellement lors des périodes de non-aération dans le bassin annulaire. De la même manière,
bien que cette station ne soit pas conçue pour traiter spécifiquement le phosphore total, les
résultats de l’autosurveillance font apparaître un abattement conséquent de cet élément (voir
Annexe X : abattement moyen en 2009 de 79,9 %) [IKOS HYDRA, 2009].
Figure 7 : Vue du pont brosse sur le bassin d’aération annulaire de la STEP d’Envermeu.
Les amas de bactéries constituent ce que l’on nomme les « boues ». Leur temps de séjour dans le
bassin d’aération est corrélé à la qualité des eaux usées qui arrivent à la STEP. En effet, comme
déjà mentionné, suite à de probables raccordements d’activités non domestiques sur le réseau, la
qualité de ces eaux usées présente parfois des teneurs en matières en suspension et phosphore
trop élevées par rapport au nombre d’habitants reliés au réseau, ainsi qu’une valeur du rapport
DCO/DBO5 anormalement haute (supérieure à 3) [SETEGUE 2006]. Par ailleurs, l’arrivée
occasionnelle d’eaux claires parasites dilue les eaux usées. Ainsi on ne peut donner ici de temps de
séjour moyen des boues.
Suite au passage des eaux usées dans le bassin d’aération où la biomasse épuratrice est activée
(par l’aération sous l’action du pont brosse) en vue d’abattre les matières organiques, les eaux
passent par sous-verse dans le bassin de clarification au centre de l’ouvrage. Il y a là une
séparation de l’eau traitée et des boues par décantation. De même que précédemment, le temps
de séjour des eaux dans ce bassin, où la vitesse des eaux est fortement réduite, est dépendant de
la qualité des eaux entrantes ; il n’est donc pas possible de donner une valeur moyenne.
18 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Pour conserver une quantité constante et suffisante de bactéries épuratrices dans le bassin
d’aération, une grande partie des boues extraites du clarificateur est renvoyée dans le bassin
d’aération [ADEME]. Le surplus de boues engendré par l’activité biologique est évacué depuis le
clarificateur vers le puits à boues. De là les boues sont redirigées vers un silo à boues où a lieu un
épaississement gravitaire ; les eaux septiques récoltées, séparées des boues, sont redirigées en
tête de station. Les boues ainsi épaissies subissent un traitement de déshydratation
supplémentaire : après ajout d’un polymère épaississant, les boues sont filtrées sur un filtre à
bande ; les boues ainsi déshydratées sont évacuées vers le centre de co-compostage de la société
IKOS HYDRA à Fresnoy-Folny. Les boues y sont acheminées une dizaine de fois par mois par des
camions-bennes (Figure 8). Le co-compostage consiste à composter un mélange de boues avec des
déchets verts.
Figure 8 : Vue du système d’évacuation par benne des boues agglomérées sur la STEP d’Envermeu.
La station d’épuration d’Envermeu fonctionne correctement dans sa globalité. Le type de
traitement des eaux usées par procédé biologique à cultures libres est en effet bien adapté aux
STEP urbaines de capacité supérieure à 2 000 EH [ADEME]. De plus, la population raccordée étant
d’environ 2 200 EH pour une capacité nominale de la STEP de 2 500 EH, il n’y a pas de problème de
dimensionnement. Cependant, bien que le fonctionnement soit globalement correct par temps
sec (comme le montrent les taux d’abattement indiqués dans le Tableau 2), par temps de pluie le
traitement se dégrade et des départs de boues à partir du clarificateur peuvent survenir.
Il convient de souligner que, en dépit de taux d’abattements conséquents pour l’azote global
(NGL) et le phosphore total (Ptotal), la station d’Envermeu rejette régulièrement des concentrations
en azote, et surtout en phosphore, qui dépassent les valeurs seuils fixées par l’arrêté de juin 2007
selon les données de l’autosurveillance et du SATESE (voir Figures 9 et 10) [Annexe X] [SATESE,
2007 et 2009].
19 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Tableau 2 : Abattements moyens annuels pour la STEP d’Envermeu (d’après les données 2009 de
l’autosurveillance IKOS HYDRA) [SATESE, 2009 ; SETEGUE, 2006 ; Annexe X].
paramètres Abattement moyen en 2009
MES > 99 %
DCO 95,8 %
DBO5 98,7 %
Ammonium 95,3 %
Nitrates 96,3 %
Azote global (NGL) 93,8 %
Phosphore total 79,9 %
Figure 9 : Teneur en phosphore total (Pt) dans les rejets de la STEP d’Envermeu par comparaison
avec le seuil réglementaire non contraignant défini par l’arrêté de 2007 -
données de l’autosurveillance [Annexe X].
Figure 10 : Teneur en azote global (NGL) dans les rejets de la STEP d’Envermeu par comparaison
avec le seuil réglementaire non contraignant défini par l’arrêté de 2007 -
données de l’autosurveillance [Annexe X].
20 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Ainsi la structure de la STEP est vieillissante, avec notamment un problème d’aération globale des
eaux du bassin d’aération par le pont brosse. Par suite, le traitement des effluents ne serait pas
adapté à des normes plus contraignantes sur les rejets en phosphore et azote global, comme le
prévoit l’application de la DERU.
En conclusion, si l’Eaulne constitue une rivière peu soumise à l’eutrophisation, elle est malgré tout
classée en zone sensible comme l’ensemble de la Seine-Maritime, ce qui laisse présager
l’application prochaine de réglementations plus strictes concernant les rejets de phosphore et
d’azote par les stations d’épuration. La station d’Envermeu fonctionne correctement en conditions
optimales au regard de la règlementation actuelle. Toutefois elle ne permet pas de répondre aux
variations de charges polluantes dues aux activités non domestiques raccordées sur le réseau, ni
aux variations de débit liées aux conditions pluvieuses ; en outre, le traitement du phosphore reste
insuffisant dans un contexte règlementaire susceptible d’évoluer vers des normes de rejet plus
contraignantes. C’est pourquoi la mairie a inscrit au Contrat d’Objectifs et de Gestion de l’Eau
(COGE) départemental 2006-2010 la réhabilitation de sa station d’épuration [Annexe XIV]. Nous
proposerons donc des scénarios d’adaptation de la station d’épuration au traitement du
phosphore en vue de l’application d’une prochaine réglementation concernant les rejets de STEP
de 2 500 EH.
II. Scénarios d’adaptation de la STEP au traitement du
phosphore, et présentation des critères de comparaison
des scénarios
II.1. Les différentes technologies de traitement du phosphore en STEP à
boues activées
II.1.1. Le traitement biologique
On parle de traitement biologique du phosphore lorsque, d’une part l’assimilation du phosphore
se fait par la biomasse pour ses besoins métaboliques minimaux, et d’autre part il y a sur-
accumulation du phosphore par les bactéries déphosphatantes au-delà de leurs besoins
métaboliques [FNDAE, 2004].
Ainsi le métabolisme des bactéries fait intervenir le phosphore au niveau de la synthèse cellulaire
et des phénomènes régissant le stockage ou l'utilisation de l'énergie. Schématiquement, le
stockage d'énergie par une bactérie se traduit par un appauvrissement du milieu en phosphore. A
contrario, l'utilisation d'énergie entraîne une augmentation de la concentration en phosphore
dans le milieu.
21 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Parallèlement à cela, il a été mis en évidence que le stress des bactéries, provoqué par un manque
d'oxygène dissous (conditions anaérobies), conduit à une suraccumulation du phosphore dès que
les bactéries retrouvent un milieu riche en oxygène (conditions aérobies) (voir Figure 11). Le
traitement biologique du phosphore passe donc par la mise en place d'une alternance de
conditions aérobies et anaérobies [L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 274].
Figure 11: Représentation schématique du stockage ou de l'utilisation du phosphore
par les bactéries en fonction du milieu.
Dans la plupart des conceptions, le bassin biologique possède alors deux zones qui se succèdent, la
première en anaérobiose (absence d’oxygène dissous) et la seconde en aérobiose (Figure 12). En
pratique, la recirculation des boues en tête du bassin biologique permet de placer les bactéries en
conditions de stress. Elles ont alors tendance à sur-accumuler le phosphore dans le compartiment
aérobie. [L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 274].
Figure 12 : Schéma de la filière classique de traitement biologique du phosphore
[L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 274].
Les points clés de la déphosphatation biologique sont les suivants :
- le rapport de concentration DBO5/Ptotal doit être supérieur à 30/1, d’où la mise en place de la
zone anaérobie en début de bassin de traitement biologique pour assurer la richesse du milieu en
substrat carboné ;
- la zone anaérobie doit être convenablement mélangée, sans risque de ré-introduction d'oxygène ;
- la concentration en oxygène dissous dans la zone aérobie doit, quant à elle, être maintenue au
moins à 2 mg O2/L;
- ayant une action inhibitrice sur la biomasse, les nitrates ne doivent pas être présents en trop
forte concentration (conditions anoxiques). Dans le cas contraire, la dénitrification serait favorisée
22 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
aux dépens de la déphosphatation. Il est donc nécessaire de prévoir un traitement poussé de
l'azote afin d’assurer un traitement biologique efficace du phosphore.
Il s’agit donc d’un procédé particulièrement délicat à mettre en œuvre, dont les performances
dépendent du suivi régulier et rigoureux des paramètres qui contribuent à l'efficacité du processus
biologique (température, concentration en oxygène dissous, etc.). Ce suivi implique alors une
présence quotidienne d'un agent d'exploitation, ce qui est rarement le cas sur les petites stations.
Ce procédé de traitement reste ainsi le mieux adapté aux installations de capacité généralement
supérieure à 10 000 EH [L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 274].
Par ailleurs, ce traitement présente un risque de relargage du phosphore considérable dès lors que
la biomasse déphosphatante, issue du bassin biologique, est replacée en conditions anaérobies.
Cela conduit à un enrichissement en phosphore de la fraction liquide, admise ensuite dans
l'exutoire ou de retour en tête de station avec les eaux provenant de la filière "boues", entrainant
une baisse du rendement d'élimination importante.
Pour autant, bien conduite, la déphosphatation biologique permet d'atteindre un abattement du
phosphore généralement situé entre 50 et 60 %, et n’engendre qu’une surproduction de boues
négligeable [FNDAE, 2004].
II.1.2. Le traitement physico-chimique
Ce traitement est la méthode la plus pratiquée en France, où elle est utilisée dans plus de 80 % des
stations traitant le phosphore. Le traitement du phosphore par voie physicochimique consiste à
« piéger » le phosphore dissous sous forme particulaire. Ce changement de phase a lieu au contact
de cations (tels que les ions calcium ou ferriques) apportés, soit par les eaux usées - précipitation
naturelle -, soit par ajout de réactifs (par exemple à base de fer ou de chaux) - précipitation forcée
[FNDAE, 2004]. Cette injection de réactifs peut se faire à l'arrivée des effluents ou dans le bassin
biologique (désignée respectivement par : pré- ou co-précipitation), ou bien encore en traitement
tertiaire après la clarification secondaire (on parle dans ce cas de post-précipitation). On obtient
alors des précipités insolubles de phosphates métalliques, comme le montre par exemple
l'équation de la réaction de précipitation chimique à l'aide de chlorure ferrique, réactif le plus
couramment utilisé :
Fe3+ + PO43- �FePO4.
Au sujet du choix du réactif, d’après les différentes visites de STEP que nous avons réalisées dans
les environs de Dieppe (Envermeu, Fontaine-le-Dun, Colleville) et la bibliographie, il est apparu
que deux coagulants sont généralement employés dans le traitement physico-chimique du
phosphore. Il s’agit du chlorure ferrique (FeCl3) et du polychlorure d’aluminium. Bien que corrosif,
le chlorure ferrique présente l’avantage d’être très disponible en France, alors que le polychlorure
d’aluminium, bien que plus respectueux des ouvrages et induisant une moindre production de
boues, doit être importé (d’Allemagne par exemple).
23 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
La précipitation réalisée en pré- ou co-précipitation permet d'atteindre aisément une
concentration finale en phosphore inférieure à 2 mg/L dans les effluents épurés. Pour atteindre
une concentration inférieure à 1 mg/L, il faut s'assurer que le rendement du clarificateur
secondaire permet d’obtenir une concentration en MES très faible car celle du phosphore
particulaire lui est associée. Ainsi, la mise en place d'un traitement tertiaire (post-précipitation)
constitue une garantie certaine pour l'obtention d'une telle concentration, mais cela oblige à
prévoir un nouvel étage de décantation (clarificateur supplémentaire), dans le but de faire
diminuer les MES avant le rejet de l’eau traitée en milieu naturel [FNDAE, 2004].
En termes d'exploitation, la précipitation physico-chimique possède l'avantage d’être un procédé
simple à mettre en œuvre car il ne dépend pas d'un processus biologique particulier (il est de ce
fait insensible à la température et ajustable en fonction des fluctuations occasionnelles de la
concentration en phosphore des eaux brutes). Par contre, cette voie de traitement représente une
surproduction de boues généralement comprise entre 15 et 40 % par rapport à la production de
boues issues d’un seul processus biologique classique par boues activées, ainsi qu’une
augmentation des coûts d’exploitation (liée au coût des réactifs notamment) [Annexe XII] [L’EAU,
L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 274 ; FNDAE, 2004].
Cette technique physico-chimique de traitement du phosphore, de par sa simplicité, se trouve
donc particulièrement bien adaptée à la mise aux normes d'une station d'épuration existante.
Compte tenu de la surproduction de boues et du surcoût de fonctionnement occasionnés, cette
voie de traitement est plus adaptée aux petites stations (inférieures à 2 500 EH).
II.1.3. La méthode combinée
Il s’agit d’une filière exploitant simultanément les deux techniques vues précédemment. En effet,
dans l’optique d’obtenir un abattement minimum de 80 %, la voie biologique ne peut se suffire
(celle-ci permet généralement un abattement de 70 % par temps sec et de 30 % par temps de
pluie). Cependant, un traitement du phosphore aussi efficace qu’avec la voie physico-chimique
seule peut être obtenu par un traitement combinant la voie biologique et la voie physico-
chimique. Ainsi, la méthode combinée permet d’obtenir un abattement moyen du phosphore de
90 % et de diminuer considérablement la surproduction de boues jusqu’à 10 % [FNDAE, 2004].
Du point de vue du dimensionnement, il est à prévoir un bassin d’anaérobiose pour la
déphosphatation biologique, ainsi que des systèmes d’injection du réactif en sortie de bassin
biologique ou en post-précipitation. Il est également nécessaire d’envisager le stockage du réactif
de précipitation, avec une attention particulière car ce sont des produits très corrosifs en général,
et un traitement des boues adapté.
Comme résumé dans le Tableau 3, ce traitement couplé permet donc de diminuer les
inconvénients de chacune des deux méthodes et de diminuer au minimum les coûts de
fonctionnement [FNDAE, 2004].
24 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Tableau 3 : Comparaison des différents traitements du phosphore.
II.2. Critères de comparaison des deux scénarios
Dans les parties qui vont suivre, nous allons présenter en détail chacun des deux scénarios. Pour
cela, nous nous appuierons sur différents critères qui nous permettront, par la suite, de discuter
ces propositions, de les confronter et de mettre en avant leur(s) avantage(s) et leur(s) limite(s). Les
critères de comparaison sont les suivants :
- l’efficacité quant à la réglementation : l’objectif premier de ce projet d’adaptation de la STEP
par rapport aux normes est d’assurer de façon régulière une qualité de rejets conforme à la
réglementation en vigueur et à venir. De ce fait, selon les scénarios envisagés, les moyens pour
y parvenir présenteront quelques différences ;
- l’aspect financier : les deux scénarios présentent, en effet, des coûts d’investissement et, par la
suite, des coûts d’entretien très différents ;
- l’aspect foncier : c’est un élément important dont il faudra tenir compte puisque c’est un
élément limitant.
Voie biologique Voie physico-chimique Voie combinée
Élimination du
phosphore
Rendement variable :
30-70 %
Potentiellement très poussée
(90 %)
Rendement très bon :
jusqu’à 90 %
Équipements
nécessaires Bassin d’anaérobiose
Système d’injection et de
stockage des réactifs Les deux
Coût de
fonctionnement
Faible (mais coût
d’investissement non
négligeable : construction
d’un bassin anaérobie)
Elevé (réactif coûteux : entre
1569 et 1757/t de P à éliminer)
Faible mais coût
d’investissement important
(amortissable en 7 ans)
Production
supplémentaire de
boues
Négligeable 20 % 1 0%
Qualité de la boue Inchangée Meilleure décantabilité Inchangée
Impact sur le
traitement des boues
Épaississement par voie
mécanique obligatoire
(gestion plus rigoureuse)
Aucun
Épaississement par voie
mécanique obligatoire
(gestion plus rigoureuse)
Impact de la
composition de l’eau
sur le rendement
Fort Faible (les boues seront plus
riches en P et réactif FeCl3) Négligeable
Contraintes de
maintenance
Forte : présence
permanente Faible Présence régulière
25 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
II.2.1. Scénarios envisageables en vue de l’adaptation de la STEP au traitement
du phosphore
D’après les conclusions de l’étude diagnostique et du dernier bilan 24h produit par le SATESE
[SETEGUE, 2006 ; SATESE, 2009], il est important d’améliorer le fonctionnement de la STEP sur
différents aspects :
- autosurveillance et suivi de la pluviométrie ;
- gestion du surplus des MES dû à des arrivées d’eaux non domestiques ;
- traitement du phosphore ;
- traitement complet de l’azote global (NGL) ;
- prise en compte de l’arrivée d’eaux claires – évocation d’un bassin d’orage ou tampon.
Au sujet de la filière des boues, que d’après l’arrêté interministériel du 8 janvier 1998 sur
l’élimination des boues par épandage agricole/, la question de leur stockage sur le site de la
station pendant un an (ce qui impliquerait la présence d’un ouvrage dédié à ce stockage) ne
concerne pas cette station du fait de sa filière boues en co-compostage sur le site de Fresnoy-
Folny.
Envermeu est une petite commune rurale volontairement indépendante sur la gestion des eaux
usées. Etant donné la faible sensibilité de l’Eaulne (malgré son inscription en zone sensible à
l’eutrophisation) et le relatif bon fonctionnement de la STEP en conditions optimales, il est
possible d’envisager un premier scénario de mise aux normes de la STEP concernant les
manquements au sujet de l’autosurveillance en entrée de la station, tolérés à ce jour par le SATESE
et la DISE, ainsi que le rajout d’un bassin dédié au traitement du phosphore et de l’azote global qui
intervient au cours de la dénitrification. Ces deux traitements se font avec une alternance entre
des phases aérobies (présence de dioxygène) et anaérobies (sans dioxygène). La chargée
d'opération assainissement de l’Agence de l’eau Seine Normandie ne s’est pas opposée à cette
solution dans le cas où les règlementations concernant les rejets en phosphore et azote global ne
seraient pas trop sévères (respectivement 2 et 15 mg/L).
Comme déjà mentionné, le dimensionnement actuel de 2 500 EH est bien adapté à la station
d’Envermeu puisque la population est stable et qu’il n’y a pas de perspectives d’évolution
envisagées par la commune pour le moment. Par ailleurs, le traitement des eaux usées par boues
activées pour une station de cette taille est également bien adapté ; il s’agit en effet du mode de
traitement le plus répandu et le mieux maîtrisé en France actuellement [ADEME]. De même, le
traitement combiné du phosphore est une méthode conseillée pour des dimensionnements
équivalents. Le problème soulevé par le simple ajout d’un bassin d’anaérobie se situe au niveau du
pont-brosse qui n’aère les eaux du bassin périphérique qu’en surface et doit être activé
empiriquement puisque la sonde à dioxygène récemment mise en place n’est pas fiable (mal
placée, fournissant des données peu significatives) [IKOS HYDRA].
26 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Les responsables administratifs rencontrés sur le terrain nous ont précisé que, dans le cas de la
présentation d’un dossier « loi sur l’eau » en vue de modifier (réhabilitation ou refonte) une STEP,
un nouvel arrêté préfectoral sur les normes de rejet paraît au Recueil des actes administratifs
départementaux. Ce nouvel arrêté serait plus strict, après confirmation du responsable pôle
assainissement à la DISE 76 (service départemental de la police de l’eau), avec les normes de rejet
suivantes : 2 mg/L pour le phosphore, et 15 mg/L pour l’azote global. Dans ce cas, il semble
raisonnable d’envisager un second scénario qui serait plus fiable sur le long terme en tenant
également compte de la vétusté de la station. Cela consisterait à la refonte totale de la STEP avec
l’installation d’un meilleur système d’aération des eaux à la fois régulier, profond et automatisé.
Par ailleurs, suite aux enquêtes auprès du responsable du pôle assainissement de la DISE 76, de la
chargée d'opération assainissement à l’Agence de l’Eau Seine-Normandie s’appuyant sur le plan
quinquennal [Annexe XIII], et du technicien du SATESE responsable de la zone comprenant la STEP
d’Envermeu, il est apparu que la refonte totale était le moyen le plus sûr de parvenir efficacement
et pour le long terme à un système d’épuration des eaux usées fiable et respectant une future
réglementation. Il est à noter que certains de nos interlocuteurs sont des financeurs potentiels
pour ces projets, suggérant alors un point de vue favorable à la refonte. De plus, l’inscription au
COGE 2006-2010 « politique de l’eau » des travaux de réhabilitation de la STEP dans les termes
suivants « dans l’attente de la reconstruction de la STEP », indique clairement que la commune
d’Envermeu est alertée quant à un possible projet de refonte totale [Annexe XIV].
II.2.2. Scénario 1 : ajout d’un bassin anaérobie et mise aux normes prioritaires
Le but premier de ce scénario est de diminuer la quantité de phosphore rejeté en sortie de station
en réponse à la DERU, et ce avec le minimum d’investissement. Il s’agit donc de modifier la station
existante en mettant en place les installations nécessaires à ce traitement, et de développer celles
déclarées par le SATESE comme étant urgentes à réaliser. Ce scénario est possible car, malgré la
vétusté de la station, la qualité des rejets est globalement satisfaisante, à l’exception du
phosphore [SATESE, 2006].
Dans ce scénario, illustré sur la Figure 13, nous envisageons un traitement combiné biologique et
physico-chimique du phosphore car cela permet de mieux maîtriser les coûts d’exploitation
(réactifs et boues) tout en respectant une norme de rejet de 2 mg/L de phosphore total en sortie
de STEP [SETEGUE, 2006]. Ce type de traitement entraîne la présence d’un bassin d’anaérobiose
(50 m3 d’après l’étude diagnostique s’appuyant sur les 2 500 EH actuels) en plus des bassins
existants, et l’installation d’un injecteur de réactif (type chlorure ferrique) pour le traitement
physique. Il sera donc nécessaire de construire un bassin supplémentaire à la STEP existante, qui
jouera le rôle de bassin anaérobie. Les eaux usées provenant du dégraissage/dessablage devront
alors être permutées pour arriver tout d’abord dans ce premier bassin. Ensuite, l’effluent
basculera dans le bassin périphérique déjà présent, qui est aéré (aérobiose) ; c’est dans celui-ci
que se trouvera l’injecteur de réactif, probablement du chlorure ferrique. L’effluent sera enfin
dirigé vers un troisième bassin central, le clarificateur. Il faudra prévoir un retour des boues dans
27 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
le premier bassin pour avoir l’alternance aérobie/anaérobie. S’ajoutent à cela une cuve de
stockage pour le réactif et de nombreuses précautions de manipulation à prévoir car ces produits
sont en général très corrosifs [FNDAE, 2004].
Figure 13 : Scénario 1 - Ajout d’un bassin anaérobie.
Concernant le dimensionnement des ouvrages et des équipements spécifiques au traitement du
phosphore à mettre en place [FNDAE, 2004] :
- le système d’injection et de stockage du réactif : le dimensionnement est basé sur le
raisonnement suivant - la quantité de phosphore à précipiter est égale au phosphore soluble
entrant (part qui peut être précipitée par le réactif) auquel sont soustraits le phosphore contenu
dans les boues (phosphore assimilé et phosphore sur-accumulé) et le phosphore soluble du rejet.
P à précipiter = P entrée_soluble – P assimilé – P suraccumulé – P sortie_ soluble
- le bassin d’anaérobiose : celui-ci est fondé sur l’hypothèse d’une eau usée normalement
concentrée. Ainsi le volume du bassin est égal à quatre fois le volume moyen horaire par temps
sec.
Ce système permet ainsi de coupler le traitement biologique et physico-chimique du phosphore,
tout en augmentant également l’abattement de l’azote total (NGL), grâce au bassin d’anaérobiose
qui permet la dénitrification (élimination de nitrites et nitrates sous forme N2). Ceci est un atout
considérable car, en vue des investissements à réaliser, les normes de rejets seront très
certainement renforcées par la police de l’eau. Cependant, il est à noter que la déphosphatation
28 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
biologique nécessitera l’adaptation de la filière de traitement des boues, lesquelles devront être
rapidement épaissies pour éviter tout relargage et recirculation du phosphore accumulé dans
celles-ci ; le stockage prolongé en conditions anaérobies sera alors à proscrire obligatoirement
[FNDAE, 2004].
Au sujet de la construction d’un bassin d’orage (ou bassin tampon), manquant de recul sur le
nombre de surverses annuelles, il ne nous semble pas indispensable d’en construire un dans ce
scénario. Cependant, les études préalables seront en mesure de juger de la pertinence de sa
réalisation. En effet, nous rappelons que ce scénario se fonde sur le minimum d’installations à
ajouter dans le but de minimiser au maximum les coûts d’investissements, tout en répondant à la
réglementation actuelle.
Concernant les modifications supplémentaires à apporter à la suite des recommandations faites
par le SATESE, la mise en place d’une mesure du débit en continu en entrée (préleveur fixe) avec
un système de mesure adapté ainsi que le suivi de la pluviométrie avec un pluviomètre
enregistreur ou un abonnement météo France sont à réaliser [SATESE, 2009].
Bien que ces installations peuvent suffire au vu de la réglementation, il faut signaler plusieurs
inconvénients d’une telle adaptation. Comme les bassins datent de 1983, nous ne savons pas dans
quel état ils se trouvent (fissures, fuites..) ; de plus une adaptation sur une structure existante peut
également provoquer des surcoûts insoupçonnés. S’ajoute à cela le système d’agitation qui n’est
pas suffisant pour un fonctionnement optimal (aération en surface uniquement et pas assez en
profondeur de bassin, ce qui provoque une sur-utilisation de l’agitation). Par ailleurs, ce scénario
impliquerait un arrêt temporaire du fonctionnement de la station pendant les travaux, ce qui est
non tolérable vis-à-vis du milieu récepteur. Enfin, une telle démarche ne permet pas de prendre
en considération le système dans sa globalité, avec les interactions et l’ensemble des
dysfonctionnements présents sur la station, et n’assure pas non plus une conformité quant aux
normes sur le long terme. En effet, au vu de la politique actuelle, la réglementation sur les normes
de rejet sera de plus en plus stricte. Par ailleurs, l’amortissement d’un bassin anaérobie pour une
station de cette taille est de sept ans, ce qui implique que la STEP devra fonctionner correctement
pendant cette durée, sans quoi l’investissement engendré ne sera pas rentable.
Cependant, ce scénario a l’avantage non négligeable de nécessiter un investissement initial
abordable pour une collectivité indépendante en assainissement. En effet, seule la construction
d’un bassin est à envisager ainsi que l’ajout d’un injecteur de réactif et les modifications quant aux
équipements cités précédemment. Pour ce scénario, nous n’avons pu obtenir les coûts engendrés
exacts.
S’ajoute à cela la problématique de la situation géographique de la station. La station se trouvant à
proximité de l’Eaulne, le milieu récepteur, des problèmes de consolidation du terrain pour la
construction d’un autre bassin sont à envisager [SETEGUE, 2006]. En effet, au vu de la rivière qui
longe la station, il est probable qu’il y ait de nombreuses infiltrations d’eau et des nappes
alluviales dans les terres alentour et donc dans les sous-sols de la station. Dans cette éventualité,
29 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
le terrain serait meuble et la construction du bassin devrait s’effectuer sur des piliers porteurs
profonds. Les études préalables auront pour rôle de discerner ce genre d’inconvénients [Annexe
XV].
II.2.3. Scénario 2 : la refonte totale du système d’épuration
Dans le cas d’une refonte, la capacité future de la station restera à 2 500 EH. En effet, la commune
compte actuellement 1 900 habitants. Mais avec les perspectives d’urbanisation sur la zone
assainie qui rajouteront 260 habitants et l’extension du réseau à la rue Saint-Laurent (120
habitants), nous arriverons à un total de 2 280 EH.
Les flux hydrauliques et polluants, et donc la charge en polluants (azote et phosphore) qu’il y aura
à traiter dans cette nouvelle station, sont présentés dans le Tableau 4 ci-dessous [SETEGUE, 2006].
Tableau 4 : Charge de polluants à traiter pour un volume d’eaux usées de 375 m3/j.
Étudions tout d’abord la filière de traitement des eaux usées.
Pour l’eau, du fait des niveaux de rejets à respecter par rapport à l’azote (NGL = 15 mg/L) et au
phosphore (Ptotal = 2 mg/L) et de la capacité de la station d’Envermeu, les eaux usées seront
traitées de la même façon qu'actuellement par un système de boues activées en aération
prolongée sans décantation primaire. Cette aération se fera par insufflation d’air selon les
recommandations de l’étude diagnostique, ceci afin d’optimiser le transfert de l’oxygène sur une
plus grande hauteur et d’assurer ainsi une nitrification poussée [SETEGUE, 2006].
Pour le phosphore, le traitement sélectionné, pour les raisons citées précédemment, est le
traitement combiné, c’est-à-dire une élimination de 60 à 70% du phosphore par voie biologique
avec un traitement complémentaire au chlorure ferrique. Ainsi, dans un système à boues activées,
cela se caractérisera par la combinaison des processus de suraccumulation au sein de la biomasse
épuratrice (les micro-organismes) et de précipitation avec l’action d’un réactif chimique.
Pour les boues, la filière de traitement des boues et leur devenir ne seront pas détaillés dans cette
partie. En effet, les boues étant transportées régulièrement et valorisées en co-compostage par
Ikos Hydra sur le site de Fresnoy-Folny, nous faisons l’hypothèse qu’il n’y a pas d’investissement
supplémentaire à faire pour ces sous-produits si la filière actuelle est capable de traiter le surplus
de boues (10 à 15 %) engendré par le traitement combiné du phosphore. Leur mode de traitement
restera donc le même.
Paramètre Charge polluante entrant Base pour l’estimation
NTK 37,5 kg/j 15 g/EH/J
NH4+ 25 kg/j 10 g/EH/j
Ptotal 10 kg/j 4 g/EH/J
30 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Abordons à présent l’organisation de la nouvelle STEP (Figure 14). D’un point de vue
organisationnel, elle se présentera de la façon suivante :
- Un poste de relevage ;
- Un bassin d’orage qui, en récupérant les sur-débits, permettra une meilleure gestion des flux
par temps de pluie. En effet, malgré la rénovation prévue du réseau d'eaux usées, l'existence
de nombreux raccordements de la collecte des eaux pluviales sur le réseau de collecte des
eaux usées chez les particuliers conduira encore à un surplus d’eau lors d’épisodes pluvieux ;
- Zone de pré-traitement : elle sera composée d’un dégrilleur et d’un dessableur/dégraisseur ;
- Le bassin biologique, divisé en trois zones ayant chacune un rôle spécifique :
o (1) zone de contact (20 m3 [SETEGUE, 2006]) pour homogénéiser les effluents arrivant
dans le bassin,
o (2) zone anaérobie (60 m3)
o (3) zone aérobie (600 m3) dans laquelle se fera l’injection de chlorure ferrique pour
provoquer la floculation du phosphore présent (comme illustré sur la Figure 15). L’effet
circulaire présent dans ce bassin permettra un temps de contact avec l’oxygène,
provenant des rampes situées dans le fond, plus important. En effet, lorsque les bulles
remontent, leur parcours du fait du « courant » sera oblique, elles mettront ainsi un
certain temps avant d’atteindre la surface, ce qui augmente donc les échanges avec
l’eau à traiter.
Figure 14 : Scénario 2 - Refonte et reconstruction de la STEP.
31 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Figure 15 : Bassin d’aération (périphérique) et bassin d’anaérobie (au centre)
de la STEP de Colleville.
A partir de la bibliographie, nous pouvons présenter une analyse des coûts du projet de refonte de
la STEP. Le Tableau 5 recense les ouvrages et équipements nécessaires (les équipements
spécifiques au traitement du phosphore sont le système d’injection et de stockage du réactif ainsi
que le bassin d’anaérobiose). Les coûts d’investissement correspondants sont estimés dans le
Tableau 6.
Tableau 5 : Ouvrages et équipements nécessaires au scénario 2, répartis selon leur nature.
INVESTISSEMENT FONCTIONNEMENT
Petits équipements : système d’injection
du réactif, sonde rédox
Réactif de déphosphatation (chlorure ferrique)
Bassin biologique (3 zones) et
clarificateur
Traitement des boues supplémentaires
Cuve de stockage des réactifs Élimination des boues supplémentaires
(augmentation de 10 % de production de boues)
Bassin d’orage Consommation électrique
Tableau 6 : Estimation des coûts d’investissement pour la nouvelle STEP [SETEGUE, 2006].
*Les postes généraux intègrent : l’électricité, les automatismes et la télégestion ;
l’instrumentation de contrôle et de commande ; les travaux préliminaires ; les
canalisations ; les bâtiments techniques et d’exploitation ; les voiries et clôtures ; les
aménagements paysagers.
Désignation Prix en € (HT)
Filière eau 540 000
Filière odeur 15 000
Postes généraux * 300 000
Total 855 000
32 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Dans ce scénario, nous envisageons la mise en place d’un bassin d’orage afin de gérer les effluents
durant les épisodes de fortes pluies. Nous n’avons cependant pas pu trouver à combien
s’élèveraient les frais pour cela, mais ils seront à prendre en compte dans le coût total
d’investissement.
De plus, actuellement la station est située à proximité de l’Eaulne, sur un sol tourbeux et argileux.
Ce scénario n’envisage pas la possibilité de déplacer la station sur une autre parcelle. Lors de la
reconstruction, de la même façon que pour le scénario précédent, il faudra donc tenir compte de
la nature du terrain qui est à tendance plutôt instable et prévoir ainsi des aménagements
adéquats. Les études qui seront menées détermineront le degré d’instabilité de ce sol. Si elles
démontrent une importante fragilité du sol à ce niveau, des frais supplémentaires non
négligeables seront à prévoir afin de stabiliser le terrain et les fondations comme cela a été le cas
pour la construction de la station d’épuration de Fontaine-le-Dun. Notons que ces investissements
supplémentaires ne sont pas pris en compte dans les prix de référence établis par les
administrations susceptibles de subventionner ces projets.
Ainsi, la reconstruction nécessitera un investissement minimum de 855 000 €. Seront à la charge
de la commune le coût des études préalables (200 000 €) et les frais supplémentaires cités
précédemment que nous n’avons pu chiffrer.
Pour financer ce type de projet, l'Agence de l’eau fixe un prix de référence calculé en prenant en
compte la quantité des principaux polluants à éliminer et le montant des travaux de base pour le
traitement des eaux usées. Dans le cas d'une station de 2 500 EH, il s'élève à 1 015 000 €. L'Agence
de l'eau subventionnera ensuite la reconstruction à hauteur de 40 % de ce prix de référence, soit
406 000 €. Elle propose aussi à la commune un prêt à taux zéro de 20 % sur 15 ans, fixé sur la base
de ce même prix de référence.
Le Conseil Général (l’instruction du dossier est réalisée par le SATESE) contribue pour sa part à 30-
35 % de l’investissement.
En dehors de l’investissement nécessaire pour mettre en place ce scénario de reconstruction, la
mise en place d’une nouvelle filière de traitement du phosphore va engendrer des coûts
d’exploitation estimés à 64 000 €/an si les boues sont chaulées (Tableau 7) [SETEGUE, 2006]. Ces
coûts d’entretien, issus de l’étude diagnostique réalisée par le Setegue, sont basés sur l’hypothèse
que les boues sont chaulées en vue d’un épandage agricole. Cependant, dans notre projet, nous
faisons l’hypothèse que les boues sont valorisées via le co-compostage, ce qui engendre des coûts
différents. Nous n’avons pu cependant évaluer la part que représentaient les frais pour le
chaulage dans les 64 000 €/an. De plus, dans notre scénario, notre objectif est de respecter la
norme de 2 mg/L pour les rejets en phosphore. Dans l’estimation du Setegue, les rejets en
phosphore sont limités à 1 mg/L, ce qui entraînera des coûts plus importants en réactif
notamment. Cette somme de 64 000 €/an est donc citée à titre indicatif pour donner un ordre de
grandeur.
33 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Tableau 7 : Détail des coûts d’exploitation [SETEGUE, 2006].
POSTE Filière boues chaulées 28%, NGL 15mg/L, Pt 1mg/L
Coût annuel d’exploitation € HT/an
Main d’œuvre 12 500
Énergie 16 500
Réactif 12 300
Évacuation des sous-produits (boues, graisses, sables, …)
7 100
Renouvellement 13 800
Entretien 1 800
TOTAL 64 000
Évaluons à présent les possibilités foncières pour ce projet de refonte. La parcelle sur laquelle se
trouve actuellement la station d’épuration a une superficie de 4 980 m² [Annexes XVI]. D’après le
plan cadastral [Annexe XVII], les parcelles riveraines ne sont pas propriété de la commune ; il
semble donc ne pas y avoir de possibilité d’extension de la station. Cela constituera une difficulté
pour le maître d’œuvre qui devra assurer le fonctionnement de la station pendant la durée des
travaux.
II.2.4. Comparaison des scénarios et discussion des résultats
Après avoir présenté les deux scénarios qui nous paraissent les plus pertinents, nous avons mis en
avant leurs avantages et inconvénients respectifs en fonctions des critères de sélection explicités
précédemment (Tableau 8). A partir de cette analyse selon différents critères, il en ressort que le
scénario 2 répondrait le mieux aux diverses attentes des acteurs impliqués dans ce projet.
En effet, le scénario 1 présente de nombreux inconvénients. Parmi eux, le manque d’information
sur l’état véritable des ouvrages (bassins, tuyauterie) datant de 1983 pourrait entraîner des
surcoûts considérables. De plus, cette adaptation ne permet pas la réhabilitation globale du
système et il n’est pas certain que la station ainsi réaménagée puisse répondre à des
réglementations futures qui seraient très certainement plus strictes quant aux normes des rejets. .
S’ajoute à cela le fait que l’amortissement d’un tel bassin est de sept ans, ce qui implique que la
STEP devra fonctionner correctement pendant cette durée, sans quoi l’investissement engendré
ne sera pas rentable. Cela sous-entend donc que la durée de vie minimale de cette STEP sera de 36
ans (27 ans + 2 ans d’études préalables et construction + 7 ans d’amortissement), ce qui est élevé
pour une station.
34 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Tableau 8 : Comparaison des scénarios 1 (réaménagement) et 2 (refonte).
D’un point de vue technique, il nous semble compliqué d’assurer le maintien de l’assainissement
pendant la durée des travaux proposée par ce scénario 1. Mais il présente l’avantage d’engendrer
un investissement initial plus abordable pour une collectivité indépendante, par opposition au
scénario 2 qui occasionnera un investissement initial important (855 000 €). De plus, au niveau du
foncier, nous ne sommes pas certains qu’il y ait la place suffisante sur la parcelle où est implantée
la STEP existante pour construire une nouvelle station. Pour cela, il nous aurait fallu connaître la
surface exacte occupée par les ouvrages existants.
Cependant, malgré les aspects financiers et fonciers, le scénario 2 présente le principal avantage
de permettre la réhabilitation du système dans toute sa globalité en intégrant un traitement
poussé de l’azote en plus du phosphore. En effet, pour ce qui est de l’azote, dans les deux
scénarios, son traitement sera permis par l’installation d’un bassin adéquat permettant d’avoir
une phase d’anaérobie optimale. La différence entre les deux scénarios est que, pour le scénario
« réaménagement », la phase d’aération sera toujours dépendante du pont brosse qui présente
quelques dysfonctionnements. Le scénario « refonte » permettra quant à lui une bonne alternance
de conditions anaérobie/aérobie puisque ces deux phases seront bien distinctes l’une de l’autre,
et de ce fait une meilleure efficacité puisque la biomasse épuratoire sera en meilleure condition.
De plus, il est noter que le scénario « refonte » bénéficie d’une politique de l’Agence de l’Eau très
favorable à ce genre de projets [Annexe XIII].
35 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
III. Mise en œuvre pratique d’un projet global de
restructuration de la station d’épuration
III.1. Les études à envisager et leur coût
Dans le cas de la commune d’Envermeu, deux opérations ont déjà été menées au sujet de la STEP :
la réalisation d’une étude diagnostique en quatre phases (achevée en décembre 2006) et
l’inscription au COGE « politique de l’eau » 2006-2010 d’un projet de « travaux de réhabilitation
de la station d’épuration – phase études » géré par le département Seine-Maritime [Annexe XIV].
Ce dossier a été réalisé en partenariat avec le SIBEL.
Il est précisé dans cette demande d’inscription les suites que la mairie souhaite donner aux
conclusions de l’étude diagnostique :
• étude d’incidence vis-à-vis de la qualité de la rivière Eaulne ;
• étude topographique ;
• étude géotechnique ;
• levé topographique ;
• contrôle technique ;
• constitution d’un dossier de déclaration « loi sur l’Eau », déclaration susceptible d’opposition
préfectorale (ce qui revient de fait à une autorisation).
Les études mentionnées ci-dessus constituent les « études préalables ». La mairie a lancé des
consultations pour s’associer à un bureau d’études dans le cadre d’un contrat d’« assistance
maîtrise d’ouvrage » afin d’établir avec précision le montant des études préalables, et d’établir des
cahiers des charges de divers scénarios possibles d’adaptation de la STEP au traitement du
phosphore et de l’azote global.
Le montant des études a été chiffré dans l’étude diagnostique à un montant de 200 000 € hors
taxes. Cependant, nous avons appris que ces études coûtent en moyenne 10 % du prix des travaux
de la STEP. L’Agence de l’Eau Seine-Normandie nous a précisé que le montant forfaitaire de
refonte d’une STEP de 2 500 EH avec un système à boues activées s’élève à 1 015 000 € HT, soit
des études préalables qui devraient coûter 101 500 €. Cette somme devrait donc être prise en
charge par le département si le COGE 2006-2010 est accepté. Si le coût des études dépassait les
200 000 €, la mairie devrait alors prendre en charge les surcoûts.
III.2. Les différentes ressources techniques et financières pour le projet
Les ressources de la commune d’Envermeu pour mener à bien le projet d’adaptation de la STEP
aux traitements du phosphore et de l’azote sont de trois types (Tableau 9) : des moyens et avis
techniques, des fonds financiers et des aides financières ou subventions. Il est également
important de remarquer que, lors du changement d’exploitant de la STEP en mai 2009, la part
exploitant de la facture d’eau a nettement diminué. Cependant la mairie, dans l’optique de
36 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
travaux importants à effectuer, n’a pas diminué la facture pour l’abonné, ce qui s’est traduit par
une augmentation de sa marge en vue de constituer une réserve d’argent (Tableau 10).
Tableau 9 : Ressources de la commune d’Envermeu dans un projet de refonte de la STEP.
TTEECCHHNNIIQQUUEESS FFOONNDDSS FFIINNAANNCCIIEERRSS AAIIDDEESS FFIINNAANNCCIIEERREESS
SATESE : avis technique
DISE : avis règlementaire
Bureau d’étude sous contrat
d’Assistance Maîtrise
d’Ouvrage
Réserves effectuées sur les
factures d’eau depuis un
an
SATESE : 30 à 40 % sur un montant
forfaitaire
Agence de l’Eau : 40 % sur montant
forfaitaire + 20 % prêt à taux zéro
Département dans le cadre du COGE
Tableau 10 : Estimation de la réserve financière de la mairie sur les factures d’eau.
Economie réalisée / m3 d’eau consommée 0,35 €
Nombre d’habitants 2 194
Consommation journalière / habitant 0,21 m3/j/hab
Economie journalière réalisée sur la commune 161 € / j
Economie annuelle réalisée sur la commune 59 000 € / an
III.3. Les grandes étapes du projet
Comme souligné précédemment, le processus de réaménagement/refonte de la STEP est déjà
engagé. Suite aux conclusions de l’étude diagnostique, aux bilans des visites annuelles du SATESE
et aux données de l’autosurveillance depuis un an, il apparaît évident que des travaux de mise aux
normes doivent être engagés. La meilleure option, si les finances de la commune le permettent,
serait la refonte du système de traitement des eaux usées, garantissant ainsi un respect des
futures réglementations pour le long terme, tout en bénéficiant de la politique actuelle de
l’Agence de l’eau axée sur la réhabilitation des stations d’épuration [Annexe XIII]. Dans cette
optique, les grandes étapes sont synthétisées dans le schéma ci-dessous (Figure 16).
La nomination imminente d’un AMO (assistant maîtrise d’ouvrage, le maître d’ouvrage étant la
mairie) permettra : l’élaboration du cahier des charges études préalables ; l’élaboration du cahier
des charges maîtrise d’œuvre ; la préparation du dossier « loi sur l’eau ».
Le maître d’œuvre (en général il s’agit d’un bureau d’étude) sera chargé de : la conception du futur
site ; l’analyse des réponses aux appels d’offres des entreprises ; le suivi de la réalisation des
travaux.
37 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Figure 16 : Schéma des démarches engagées et à venir pour des travaux de mise aux normes de
l’autosurveillance et de traitement du phosphore et de l’azote global sur la station d’épuration
d’Envermeu – ainsi que des ressources dont dispose la commune pour prendre une décision
quant au scénario à adopter.
38 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
CONCLUSION
Dans le cadre de notre formation d’initiation à l’ingénierie de projet, nous avons étudié la station
d’épuration d’Envermeu, et plus précisément sa mise aux normes par rapport aux rejets de
phosphore. Nous avons donc rencontré divers acteurs et intervenants, ainsi que consulté des
sources bibliographiques. A partir de cela, nous avons reconsidéré la station dans son ensemble en
prenant en compte son fonctionnement global et en intégrant le maximum de facteurs comme le
réseau, la population de la commune, la réglementation en place et à venir, l’autosurveillance, etc.
C’est en tenant compte de ces nombreux critères que nous avons pu proposer deux scénarios
réalisables par la commune d’Envermeu : l’aménagement de la station existante avec l’ajout d’un
bassin anaérobie, ou bien la refonte totale du système.
Ces choix ont été expliqués mais découlent également des informations que nous n’avons pu
récupérer. En effet, la comparaison économique entre les deux aménagements n’a pas pu être
pertinente faute de valeur chiffrée. Il en est de même pour leur efficacité ; nous avons pu visiter
des stations quasi-neuves qui fonctionnaient très bien mais il est délicat de prévoir l’efficacité,
malgré de nouveaux aménagements, dans une ancienne installation présentant parfois quelques
dysfonctionnements (comme l’aération par exemple). S’ajoute à cela le domaine du
dimensionnement (taille, forme, volume et profondeur des bassins, surface au sol, stockage…) qui
a très peu été abordé dans notre étude, mais qui est un critère non négligeable dans le choix du
scénario en fonction du foncier et de la structure du terrain.
Cependant, malgré ces informations manquantes, il nous semble plus pertinent d’envisager la
refonte globale du système d’épuration à la fois pour des raisons techniques, règlementaires et
économiques (temps d’amortissement, politiques d’incitations via des subventions possibles, etc.).
Si la commune d’Envermeu choisissait cette option, il faudrait prendre en compte les délais très
courts (le plan quinquennal de l’Agence de l’eau s’achève en décembre 2011 et les études
préalables s’étalent en général sur une année). Ainsi notre travail pourrait servir à l’assistant
maîtrise d’ouvrage missionné par la commune pour établir rapidement un cahier des charges des
études préalables à envisager.
Par ailleurs, il est important de rajouter que, concernant le phosphore arrivant à la station, une
origine non domestique a été détectée. Présent en grande quantité dans les lessives, une laverie
ou un pressing pourrait être à l’origine des fortes concentrations de phosphore en entrée de STEP.
Ainsi un prétraitement de celui-ci en amont de la STEP, dans les installations qui en rejettent dans
le réseau, serait intéressant à mettre en place et aiderait à la maîtrise de la quantité de phosphore
rejeté dans l’environnement.
39 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
BIBLIOGRAPHIE
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Relevés de mesures sur des paramètres physico-chimiques à Martin Eglise et à Envermeu
[Cadre juridique, 2009]
Application du cours « introduction générale au droit / principales applications au domaine du
vivant »
Jean-Pierre PLAVINET
[FNDAE, 2004]
Traitement du phosphore dans les petites stations d’épuration à boues activées – comparaisons
techniques et économiques des voies de traitement biologique et physico-chimique
document technique de la FNDAE n°29 produit par le CEMAGREF et coordonné par Gaëlle
Deronzier et Jean-Marc Choubert, Ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation, de la pêche et des
affaires rurales, 2004, ISBN 2 11 092856 5.
[L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES – n° 274]
Le thème du mois: épuration des eaux usées, L'élimination du phosphore présent dans les eaux
résiduaires urbaines, Aurélie Legros et Nathalie Villain, www.guide-eau.com
[SATESE, 200x]
Comptes rendus des visites et bilans 24h du SATESE sur la STEP d’Envermeu
Documents produits entre 2005 et 2009
[SETEGUE, 2006]
Etude diagnostic du système d’assainissement – commune d’Envermeu
Document produit par le bureau d’études SETEGUE-groupe GED, décembre 2006
[Station de mesure hydrométrique Martin-Eglise]
Résultats de mesures effectuées à Martin-Eglise
http://www.hydro.eaufrance.fr
[ADEME] Fiche Technique Assainissement « organisation et fonctionnement d’une station d’épuration http://www.ademe.fr/partenaires/Boues/Pages/f14.htm
REFERENCES LEGISLATIVES & REGLEMENTAIRES
http://www.developpement-durable.gouv.fr/ext/assainissement/#_Zones_sensibles_%C3%A0
•Pour les zones sensibles :
http://www.legifrance.gouv.fr/affichTexte.do?cidTexte=JORFTEXT000000816796&dateTexte
40 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
•pour les boues (qualité) :
http://www.ineris.fr/aida/?q=consult_doc/consultation/2.250.190.28.8.2271
http://www.ineris.fr/aida/?q=consult_doc/consultation/2.250.190.28.8.673#Article_6
41 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 : Débit journalier et mensuel en 2009 enregistré à la station hydrométrique de Martin-Eglise [Référence : www.hydro.eaufrance.fr].
Figure 2: Rapport DCO/DBO5 indiquant la charge en matière organique biodégradable des effluents - données 2009 de l’auto-surveillance [Annexe X].
Figure 3 : Vue des bassins d’aération (annulaire) et de clarification (au centre) de la STEP d’Envermeu..
Figure 4 : Schéma de fonctionnement de la STEP d’Envermeu.
Figure 5 : Vue du dégrilleur en entrée de la STEP d’Envermeu.
Figure 6 : Vue du bassin de dessablage-dégraissage de la STEP d’Envermeu.
Figure 7 : Vue du pont brosse sur le bassin d’aération annulaire de la STEP d’Envermeu.
Figure 8 : Vue du système d’évacuation par benne des boues agglomérées sur la STEP d’Envermeu.
Figure 9 : Teneur en phosphore total (Pt) dans les rejets de la STEP d’Envermeu par comparaison avec le seuil réglementaire non contraignant défini par l’arrêté de 2007 - données de l’autosurveillance [Annexe X].
Figure 10 : Teneur en azote global (NGL) dans les rejets de la STEP d’Envermeu par comparaison avec le seuil réglementaire non contraignant défini par l’arrêté de 2007 - données de l’autosurveillance [Annexe X].
Figure 11 : Représentation schématique du stockage ou de l'utilisation du phosphore par les bactéries en fonction du milieu.
Figure 12 : Schéma de la filière classique de traitement biologique du phosphore [L’EAU, L’INDUSTRIE, LES NUISANCES - N° 274].
Figure 13 : Scénario 1 - Ajout d’un bassin anaérobie.
Figure 14 : Scénario 2 - Refonte et reconstruction de la STEP.
Figure 15 : Bassin d’aération (périphérique) et bassin d’anaérobie (au centre) de la STEP de Colleville.
42 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Figure 16 : Schéma des démarches engagées et à venir pour des travaux de mise aux normes de l’autosurveillance et de traitement du phosphore et de l’azote global sur la station d’épuration d’Envermeu – ainsi que des ressources dont dispose la commune pour prendre une décision quant au scénario à adopter.
Tableau 1 : Concentrations réglementaires en vigueur pour la STEP d’Envermeu (et toute station traitant plus de 120 kg/j de DBO5).
Tableau 2 : Abattements moyens annuels pour la STEP d’Envermeu (d’après les données 2009 de l’autosurveillance IKOS HYDRA) [SATESE, 2009 ; SETEGUE, 2006 ; Annexe X].
Tableau 3 : Comparaison des différents traitements du phosphore.
Tableau 4 : Charge de polluants à traiter pour un volume d’eaux usées de 375 m3/j.
Tableau 5 : Ouvrages et équipements nécessaires au scénario 2, répartis selon leur nature.
Tableau 6 : Estimation des coûts d’investissement pour la nouvelle STEP [SETEGUE, 2006].
Tableau 7 : Détail des coûts d’exploitation [SETEGUE, 2006].]
Tableau 8 : Comparaison des scénarios 1 (réaménagement) et 2 (refonte).
Tableau 9 : Ressources de la commune d’Envermeu dans un projet de refonte de la STEP.
Tableau 10 : Estimation de la réserve financière de la mairie sur les factures d’eau.
43 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
TABLE DES ANNEXES
Annexe I : Les acteurs rencontrés et les informations obtenues ..................................................44
Annexe II : Localisation des 14 stations d’épuration dans le bassin versant de l’Eaulne..............45
Annexe III : Localisation des points de mesure de la qualité de l’Eaulne......................................46
Annexe IV : L’azote (NGL et NTK) et le phosphore (Ptotal) dans les eaux de l’Eaulne à Envermeu et
à Martin-Eglise ...............................................................................................................................47
Annexe V : Débits mensuels de l’Eaulne mesurés à Martin-Eglise pour l’année 2009 .................48
Annexe VI : Rapport 2010 de la Cour des comptes .......................................................................49
Annexe VII : Modalités d'évaluation de l'état écologique pour les eaux douces de surface ........51
Annexe VIII : Schéma du système d’assainissement de la commune d’Envermeu.......................52
Annexe IX : Compte-rendu de visite 24h de la STEP d’Envermeu – SATESE..................................53
Annexe X : Résultats de l’autosurveillance réalisée sur la STEP d’Envermeu en 2009 – IKOS
HYDRA ............................................................................................................................................62
Annexe XI : Qualité des effluents de la STEP d’Envermeu sur la période 2005 - 2009 (données
SATESE)...........................................................................................................................................65
Annexe XII : Coût réactifs...............................................................................................................66
Annexe XIII : 9ème plan quinquennal de l’Agence de l’Eau Seine-Normandie - Ministère de
l’Ecologie, du développement et de l’Aménagement durables ....................................................67
Annexe XIV : Demande d’inscription au COGE « Politique de l’eau » ...........................................69
Annexe XIII : Localisation des ouvrages dans le scénario 1 ...........................................................73
Annexe XVI : Localisation des ouvrages dans le scénario 2...........................................................74
Annexe XV : Plan cadastral de la commune d’Envermeu ..............................................................75
44 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe I : Les acteurs rencontrés et les informations obtenues.
Responsable du pôle assainissement à la DISE
Responsable Aménagement à la mairie d’Envermeu
Responsable Gestion de l’assainissement à la mairie d’Envermeu
Chargée d'Opération assainissement « fleuves côtiers » , Direction Territoriale Seine-Aval, Agence
de l’Eau de Seine-Normandie
Exploitant de la STEP d’Envermeu, Ikos Hydra
Technicien opérateur de la STEP d’Envermeu, SATESE
Technicien gestionnaire de la STEP de Fontaine-le-Dun, Véolia
Responsable de la STEP de Colleville, Véolia
Enseignant-chercheur maître de conférence SIAFEE à AgroParisTech spécialisée dans le traitement
biologique du phosphore
45 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe II : Localisation des 14 stations d’épuration dans le bassin versant
de l’Eaulne.
[Source: Rapport diagnostique du SIBEL 2007]
Nom de la station d'épuration Exutoire
Bailly en rivière Bailly-Bec
Callengeville BV Yères
Croixdalle Epandage/BV Eaulne
Envermeu L'Eaulne
Fresnoy-Folny Infiltration BV du Bailly-Bec
Gouchaupre BV Yères
Graval Infiltration BV Eaulne
Intraville Infiltration BV Eaulne
Londinières L'Eaulne
Martin Eglise L'Arques
Saint Germain sur Eaulne L'Eaulne
Saint Martin en campagne La Manche
Saint Nicolas d'aliermont BV Béthune
Smermesnil BV Yères
N.B. BV = bassin versant
46 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe III : Localisation des points de mesure de la qualité de l’Eaulne.
Point de mesure à Martin-Eglise
Aval de la STEP
Point de mesure à Envermeu
Amont de la STEP
47 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe IV : L’azote (NGL et NTK) et le phosphore (Ptotal) dans les eaux de
l’Eaulne à Envermeu et à Martin-Eglise.
48 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe V : Débits mensuels de l’Eaulne mesurés à Martin-Eglise pour
l’année 2009.
Mois Débit moyen (m3/s)
Janvier 4,38
Février 4,74
Mars 4,22
Avril 3,27
Mai 2,55
Juin 2,02
Juillet 1,92
Août 1,68
Septembre 1,43
Octobre 1,61
Novembre 2,07
Décembre 2,41
49 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe VI : Rapport 2010 de la Cour des comptes.
Retard sur le traitement des eaux usées
Extrait du Rapport public annuel 2010, Cour des comptes
LES INSTRUMENTS DE LA GESTION DURABLE DE L’EAU
I. Le bilan décevant de la politique de l’eau
A. Une amélioration trop lente de la qualité des eaux
B. La méconnaissance par la France des objectifs fixés par des directives communautaires
2. La directive « eaux résiduaires urbaines » (ERU)
a) Le risque de condamnations communautaires
La directive « eaux résiduaires urbaines » faisait obligation aux États membres de traiter les eaux
usées des agglomérations de plus de 2 000 habitants, entre 1998 pour les plus importantes et
2005 pour les plus petites. Les retards de la France dans ce processus ont conduit à une
condamnation par la CJCE en septembre 2004 pour les agglomérations les plus importantes. En
janvier 2008, la Commission européenne a initié une nouvelle procédure pouvant conduire à la
condamnation de la France à une amende et/ou à une astreinte. Ces risques financiers ont conduit
le ministère de l’écologie, de l’énergie, du développement durable et de la mer (MEEDDM), dans
le cadre d’une « bataille de l’eau » tardivement engagée, à mobiliser les préfets et les agences de
l’eau et à élaborer un calendrier de mise en conformité jusqu’en 2011, soit treize ans après les
premières échéances. Le risque de condamnation demeure cependant, pour un montant estimé
par la Cour à 150 M€. Par ailleurs, de nouvelles procédures ont été initiées par la Commission
concernant les agglomérations moins importantes. La France a donc largement échoué à assurer la
mise en œuvre de cette directive de 1991 en temps utile.
b) Une responsabilité partagée entre les collectivités territoriales, l’État et les agences de l’eau
Une part notable du retard dans la mise en œuvre de la directive « ERU » est imputable aux
collectivités, qui ont souvent privilégié les investissements dans des usines de traitement d’eau
potable. La modernisation des stations d’épuration a ainsi débuté tardivement, alors que les
procédures prévues dans ce domaine (modification des documents d’urbanisme, enquête
publique,…) sont très lourdes et les risques contentieux importants. La gestion de l’assainissement
sous la forme de délégation de service public et les délais de transfert de la compétence
assainissement aux intercommunalités ont également retardé la mise en conformité. Enfin, les
retards constatés sont souvent liés aux difficultés rencontrées par les collectivités pour définir une
solution de traitement des boues d’épuration, chacune des trois options disponibles aujourd’hui
(épandage agricole, incinération, stockage) présentant des inconvénients.
50 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
L’État porte aussi une responsabilité importante dans le retard pris dans la mise en œuvre de la
directive. D’une part, il a délibérément retenu une approche restrictive […] lors de la définition
des zones sensibles pour lesquelles le traitement devait être amélioré en priorité. De ce fait, après
la condamnation de la France par la CJCE en 2004, des collectivités se sont retrouvées soumises à
l’échéance de 1998 et ont dû engager des travaux très importants dans un laps de temps contraint
pour se mettre en conformité. D’autre part, avant 2006, les services déconcentrés de l’État n’ont
pas fait usage des larges pouvoirs de police dont ils disposent pour obtenir des collectivités la mise
aux normes de leurs stations.
Enfin, les agences ne peuvent être exonérées de toute responsabilité dans ce retard. Elles mettent
souvent en avant le rôle indéniable qu’elles jouent dans la sensibilisation des élus locaux, mais
elles disposaient aussi de puissants leviers d’action qu’elles n’ont utilisés que tardivement. Avant
2006, […] les agences et notamment celle qui était la plus concernée par le contentieux (Seine
Normandie) n’avaient prévu que des mesures incitatives qui se sont révélées inefficaces. Elles
n’ont pas non plus conditionné les subventions accordées sur d’autres thématiques, en particulier
l’eau potable, à des engagements des collectivités sur le respect de la directive.
Quant aux 8èmes programmes d’intervention, ils n’avaient pas été dimensionnés pour pouvoir
mettre aux normes l’ensemble des stations d’épuration. Il a fallu attendre la condamnation de la
France et des instructions très claires de l’Etat pour que les agences appliquent des taux d’aides
dégressives.
Le contentieux de la directive « ERU » révèle des dysfonctionnements systémiques dans la
politique de l’eau, dont il convient de tirer les enseignements : une dilution des responsabilités,
une mauvaise coordination entre les services de l’État, une forme d’attentisme des agences, le
caractère insuffisamment répressif de la police de l’eau, une anticipation insuffisante et un suivi
déficient des risques contentieux.
51 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe VII : Modalités d'évaluation de l'état écologique pour les eaux
douces de surface.
(Annexe III, point 1.2. de l’arrêté du 25/01/10 relatif aux méthodes et critères d'évaluation de
l'état écologique, de l'état chimique et du potentiel écologique des eaux de surface)
52 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe VIII : Schéma du système d’assainissement de la commune
d’Envermeu.
(source : Setegue, 2006)
53 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe IX : Compte-rendu de visite 24h de la STEP d’Envermeu – SATESE.
62 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe X : Résultats de l’autosurveillance réalisée sur la STEP d’Envermeu
en 2009 – IKOS HYDRA.
ANALYSES DES EAUX
64 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
SOUS-PRODUITS
BOUES TRAITEES
65 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe XI : Qualité des effluents de la STEP d’Envermeu sur la période 2005
- 2009 (données SATESE).
(sources: bilans 24h une fois par an - SATESE)
Paramètre
(mg/L)
Norme : concentration
maximale (mg/L)
(selon arrêté 22/06/07)
2005
(05/07)
2006
(12/04)
2007
(19/07)
2008
(09/07)
2009
(30/06)
MES 25 2,50 5 7,7 2 4
DBO5 25 3 4 4 3 3
DCO 90 44 46 41 37 32
NTK 10 2,8 5,8 2,9 2 2,7
NGL 15 6,27 7,43 11,4 2,36 3,12
Pt 2 7,28 3,45 4,61 3,26 10,9
Ce tableau met en évidence que pour ce qui est des paramètres tels que les MES, la DBO5, la DCO
et les formes de l’azote (réduit : NTK et global : NGL), les rejets de la station sont inférieurs aux
normes précisées dans l’arrêté de 2007. En ce qui concerne le phosphore, on observe qu’il est,
chaque année, supérieur à la norme de 2007.
Il est à noter que ces analyses sont issues de bilans 24h réalisés une fois par an par le Satese sur la
station. Elles ne reflètent pas les variations mensuelles qu’il pourrait y avoir pour les paramètres
tels que l’azote par exemple.
66 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe XII : Coût réactifs.
….
Estimation du coût de fonctionnement du traitement du P physico-chimique
Type Coût moyen du
réactif
Quantité de Fe dans
le produit coût moyen du Fe
FeCl3 122€/tonne 14% 871€/tonne
Quantité en tonnes de
réactif/tonne de P à éliminer Coût/tonne de P à éliminer
Réactif de Fe à
12,5% en poids 14,4 1757
Réactif de Fe à
14% en poids 12,9 1569
67 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe XIII : 9ème plan quinquennal de l’Agence de l’Eau Seine-Normandie
- Ministère de l’Ecologie, du développement et de l’Aménagement
durables.
69 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe XIV : Demande d’inscription au COGE « Politique de l’eau ».
73 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe XV : Localisation des ouvrages dans le scénario 1.
74 Adaptation de la STEP d’Envermeu au traitement du phosphore – INIP 2010 – AgroParisTech
Annexe XVI : Localisation des ouvrages dans le scénario 2.