Composition des eaux usées domestiques par source .La caractérisation des eaux usées domestiques

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  • 2015 Thme Leau en espace urbanis

    Action 45 - Amlioration des performances des systmes dassainissement non collectif

    Composition des eaux uses domestiques par source dmission lchelle de lhabitation

    Etude bibliographique

    Rapport Final

    Claire Eme (CreaPure) Catherine Boutin (Irstea)

    Dcembre 2015

    Document labor dans le cadre du PANANC

  • AUTEURS Claire EME, Ingnieure (CreaPure), claire.eme@creapure.fr Catherine BOUTIN, Ingnieure de Recherche (Irstea), catherine.boutin@irstea.fr

    CORRESPONDANTS Onema : Cline LACOUR, ONEMA, celine.lacour@onema.fr Alice REUILLON, ONEMA, alice.reuillon@onema.fr

    Partenaire : Catherine BOUTIN, Irstea, catherine.boutin@irstea.fr

    Droits dusage : accs libre Niveau gographique : europen, national Couverture gographique : Europe Niveau de lecture : professionnels, experts

  • Composition des eaux uses domestiques par source dmission

    lchelle de lhabitation Rapport final

    Claire EME, Catherine BOUTIN

    RESUME

    La caractrisation des eaux domestiques par source dmission lchelle de lhabitat demande une connaissance fine des usages au sein de lhabitat et un suivi analytique rigoureux. Ces contraintes impliquent un cot important qui limite les tudes sur le sujet. Pour autant, lmergence de nouvelles technologies pour la valorisation des effluents domestiques (ex. : recyclage des eaux mnagres) suscite de nouveaux suivis analytiques pour certaines sources dmission domestiques (ex. : urine, eaux mnagres).

    Evidemment des disparits existent entre les diffrentes cultures, usages et pratiques. Dans le but de se rapprocher des conditions franaises mtropolitaines, ce rapport vise offrir une base de donnes provenant de la zone occidentale europenne. Les tudes prises en considration sont majoritairement issues de la littrature scientifique (ouvrages et publications).

    Les sources dmission deau use domestique sont historiquement classes en deux sources de pollution principales : les eaux vannes et les eaux mnagres. Dans de nouvelles perspectives, la caractrisation des effluents domestiques dans le cadre de cette tude, tend considrer le maximum de sources dmission : urine, fces, papier toilette, eaux mnagres issues des cuisine, salle de bain et lave-linge. A partir de ces donnes, il est propos une reconstitution des eaux uses domestiques laquelle sont compares les donnes nationales pour lhabitat et le petit collectif.

    MOTS-CLES : ASSAINISSEMENT DOMESTIQUE URINE MATIERES FECALES EAUX MENAGERES - BIODEGRADABILITE

  • Composition des eaux uses domestiques par source dmission

    lchelle de lhabitation Rapport final

    Claire EME, Catherine BOUTIN

    DOMESTIC WASTEWATER CHARACTERIZATION FROM EMISSION SOURCE

    ABSTRACT

    Wastewater characterization from emission source involves fine expertise at household scale with uses analysis and robust field campaigns. From important studies costs, those researches are limited. For all that, emergent technologies imply new alternatives to recycle specific domestic effluents (e.g. greywater, urine). Recent surveys are required to determine alternative potential.

    From uses, practices and cultural disparities reality, a western European database is necessary to put those data closer to French mainland context. In this report, all data are from scientific articles and books related to this specific area.

    Domestic emission sources are historically classified in two main pollution effluent sources: blackwater and greywater. By new perspectives, domestic wastewater characterization realized in this study, considers maximum home uses as human excretion (urine and fecal matter), toilet paper use, kitchen, bathroom and laundry effluents. From those data, domestic wastewater reconstitution is executed and compare to national data.

    KEY WORDS : DOMESTIC SANITATION SOURCE SEPARATED URINE FAECES

    GREYWATER COMPOSITION END OF PIPE

  • Composition des eaux uses domestiques par source dmission

    lchelle de lhabitation Rapport final

    Claire EME, Catherine BOUTIN

    SYNTHESE POUR LACTION OPERATIONNELLE CONTEXTE

    La connaissance des eaux uses domestiques dans leur gamme de variation permet doptimiser le dimensionnement des units de traitement dans un contexte rel. Leau use domestique issue dun rseau de collecte prsente une diffrence avec les effluents domestiques gnrs lchelle des particuliers de par labsence deaux claires parasites, deaux pluviales et de contributions agricoles ou industrielles. Leau use domestique issue des rseaux de collecte est relativement bien connue, en revanche la caractrisation des effluents rellement mis lchelle de lhabitat nest pas vidente, faisant face une variabilit importante des usages des habitant.es. Face au dveloppement de projets de rutilisation / valorisation deffluents domestiques et notamment par leur sparation la source, cette tude propose une caractrisation des effluents domestiques par source dmission.

    TRI DES DONNEES

    Les donnes prsentes sont issues de publications scientifiques sintressant au traitement deffluents domestiques ou la caractrisation mdicale des excrtas humains. Toutes issues de la zone occidentale de lEurope, elles permettent de sapprocher de plus prs du contexte franais. Elles concernent exclusivement les usages domestiques. Face la diversit des publications, une lecture critique est engage et met en lumire une variabilit des mthodes utilises notamment pour la caractrisation des MES qui peut impliquer une taille de maille diffrente selon les protocoles et pour la DBO5 avec de rares publications prcisant lutilisation ou non dATU (Allyl-thio-ure).

    Les jeux de donnes retenues pour cette tude ne sont pas dtaills dans les publications, seules les lments statistiques sont prsents offrant des donnes partiellement exploitables. Pour autant, un recensement des moyennes des donnes permet ltablissement de la composition moyenne de chacune des sources dmission et les minima et maxima, la ralisation de gammes de variations. La caractrisation de chacun des effluents sest opre partir de la quantification des charges en grammes par personne par jour impliquant lintgration du temps doccupation des habitant.es pour obtenir une estimation journalire sur 24 heures. Lvaluation des concentrations des effluents a t ralise pour les donnes le permettant.

    CLASSIFICATION PROPOSEE

    La caractrisation des eaux uses domestiques par source dmission suggre de diffrencier lensemble des lieux source o sont produites des eaux uses lchelle de lhabitat.

    Eaux Uses Domestiques

    Eaux Vannes

    Eaux jaunes

    Urine Chasse deau

    Eaux brunes

    Fces

    Chasse deau

    et papier toilette

    Autres

    EntretienNettoyage

    Eaux mnagres

    Alimentation et nettoyage

    Machine laver

    Lave vaisselle / Evier de cuisine

    Hygine corporelle

    Bains / Douches Lavabo

  • Classification des eaux uses domestiques

    Pour les eaux vannes, on distinguera la collecte classique deaux issues des toilettes, de la collecte slective associe au dveloppement de nouvelles toilettes. Compar au cabinet de toilette classique, les toilettes sparation permettent la collecte slective deaux jaunes (eau de chasse et urine) et deaux brunes (fces, eaux de chasse et papier toilette). Les apports considrs comme accidentels comme les eaux de mnage dans les toilettes, mgots, sont galement rpertoris.

    Les eaux mnagres prsentent des sources dmission varies dont les caractristiques sont lies aux quipements proprement dits et aux usages individuels: vier de cuisine, lave-vaisselle, lave-linge, lavabo de salle de bain, douche, baignoire. Ces usages sont classs en deux rubriques : les eaux mnagres lies aux activits alimentaires et de nettoyage (eaux de cuisine et lave-linge); des eaux mnagres issues de lhygine corporelle, effluents provenant de la salle de bain.

    CARACTERISTIQUE DES EAUX VANNES

    Chacune des contributions des eaux vannes est value en gramme par personne par jour compte-tenu des difficults de quantification en concentration des matires fcales et papier toilette. Le cumul des flux de chacune des sources est lgrement suprieur la composition globale des eaux vannes mesures. Les flux deaux vannes sont gnralement mesurs par habitant sans correction du temps de prsence tandis que chacune des sources est value par personne pour une priode de 24 heures. Les erreurs analytiques peuvent aussi contribuer cette diffrence.

    Selon le type de chasses deau, les volumes gnrs par les eaux vannes varient sensiblement. Dans ce rapport, le recensement de diffrents types de chasses deau permet dtablir un taux moyen de dilution des excrtas dans les eaux vannes de 1 :27. La contribution majoritaire en matires organiques et en suspension provient des fces et papier toilette tandis que lurine est la source principale de nutriments. Le papier toilette reprsente presque 50% du flux en MES. Les mtaux lourds mesurs proviennent, en majorit, des canalisations de distribution. Les micropolluants identifis trouvent leur origine dans les produits pharmaceutiques et leurs mtabolites, dont la voie dlimination prfrentielle est les urines. La prsence de pathognes dans les contributions des eaux vannes est trs souvent associe aux matires fcales et la contamination des autres sources par ces dernires.

    Rpartition des charges dans les eaux vannes

    1

    22

    15 9

    8

    1

    21

    0,1

    32

    26

    23 37

    1,6

    0,8

    0,80,2

    23

    23

    1227

    0%

    25%

    50%

    75%

    100%

    Papier toilette Matire fcale Urine hydrolyse

    Volume qivalent au volume gnr sans prise en compte des chass