Evaluation environnementale des systèmes … · L’ACV, une méthode globale et multicritère...

Laureline Catel – Evelyne Couliou Irstea Montpellier, UMR ITAP, pôle ELSA

Evaluation environnementale des systèmes d’assainissement par l’Analyse de Cycle de Vie

Photo d’illustration

Quels coûts environnementaux pour quelle qualité de rejets ?

NO3, PO4, ETM, CTO, DBO5 …

Rejets EAU

Niveau de performance « environnementale » du système

C et N : Emissions AIR

NH3

NOx

N2O

CO2

…

Consommation de

ressources (énergie,

réactifs, …)

Déchets, boues, lixiviats …

Ré-émissions SOL, AIR, EAU

P2O5

ETM

CTO

…

Réseau de

collecte

STEP

Infrastructures

2

L’ACV, une méthode globale et multicritère

Approche cycle de vie : du berceau … à la tombe

Approche multicritère des

impacts environnementaux

Système étudié = produit, service, procédé

3


L’enjeu de l’ACV

Zéro émissions ?

Ou émissions ailleurs?

Identifier les transferts de pollutions :

d’une étape du cycle de vie à une autre

d’une région géographique à une autre et/ou d’un écosystème à un autre

d’une catégorie d’impact à une autre

4


Exemple : ACV de la production d’électricité

Source : Mélissa Cornelus, Evea – Pôle Elsa 5

Nucléaire

Electricity, nuclear, at

power plant pressure

water reactor

Eolien

Electricity, at wind

power plant

Thermique (Gaz

Naturel)

Electricity, natural gas,

at power plant

Photovol-taïque

Electricity, production

mix photovoltaic

, at plant

Charbon

Electricity, hard coal, at power

plant



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

%Charbon Gaz naturel Nucléaire Eolien Photovoltaïque

6 Méthode : ReCiPe Midpoint (H) V1.07

Comparaison des performances environnementales pour 1 MJ d’électricité



0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100%

Gaz naturel Nucléaire Eolien Photovoltaïque

7

Résultats sans charbon

Méthode : ReCiPe Midpoint (H) V1.07


L’ACV et les autres méthodes d’évaluation environnementale

Impacts environnementaux

Bilan Carbone® Evaluation des risques

ACV

CO2

Site industriel

Empreinte eau

m3 eau virtuelle

Bilan énergétique

MJ

Tous les impacts potentiels

Tous les impacts potentiels 8


Modélisation des systèmes d’assainissement

Eaux usées domestiques

Réseau de collecte

Transport boues

Epandage agricole

Incinération Mise en

décharge

Emissions au champ

Fin de vie roseaux

Compostage (rhizomes)

Incinération sur place (roseaux)

Déchets Prétraitements

Traitement eau

Traitement boues

S

T

E

P

Eau traitée

Engrais évités

PERIMETRE 1

Spécifique filières avec FPR* ou LSPR*

Légende : Ressources consommées Emissions dans l’environnement

70 % 20 %

10 % 20 % 80 %

* STEP : station d’épuration FPR : Filtres Plantés de Roseaux LSPR : Lits de Séchage de boues Plantés de Roseaux

*

9

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Rejets

Fonctionnement

Infrastructure

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Rejets

Fonctionnement

Infrastructure

Analyse d’une station d’épuration : graphe des contributions

ENERGIE

REACTIFS

Boues activées (5 200 EH), traitement physico-chimique des boues

ReCiPe

Midpoint (H)

V1.07

10

Durée de vie de la station = 30 ans


Comparaison de stations d’épuration

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Santé humaine Ecosystèmes Epuisement des ressources

Boues activées 1 500 EH, trait. boues LSPR Boues activées 5 200 EH, trait. boues physico-chimique

Lagunage aéré 3 000 EH (déphosphation, réacteur nitrifiant) FPRv 806 EH

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Santé humaine Ecosystèmes Epuisement des ressources

Boues activées 1 500 EH, trait. boues LSPR Boues activées 5 200 EH, trait. boues physico-chimique

Lagunage aéré 3 000 EH (déphosphation, réacteur nitrifiant) FPRv 806 EH

ReCiPe

Endpoint (H)

V1.07

11


Modélisation des systèmes d’assainissement

Eaux usées domestiques

Réseau de collecte

Transport boues

Epandage agricole

Incinération Mise en

décharge

Emissions au champ

Fin de vie roseaux

Compostage (rhizomes)

Incinération sur place (roseaux)

Déchets Prétraitements

Traitement eau

Traitement boues

S

T

E

P

Eau traitée

Engrais évités

PERIMETRE 2

Spécifique filières avec FPR* ou LSPR*

Légende :

Ressources consommées Emissions dans l’environnement

70 % 20 %

10 % 20 % 80 %

* STEP : station d’épuration FPR : Filtres Plantés de Roseaux LSPR : Lits de Séchage de boues Plantés de Roseaux

*

12


Modélisation du réseau de collecte

Commune de Grabels (34790), environ 5 200 hab, réseau séparatif

Densité de population : 1 700 (hab./km²)

• Equipes de génie civil

• Engins de chantier

• Matériaux et composants

• Mitage urbain partiel

• Topographie

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Analyse d’un système complet : graphe des contributions

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Réseau de collecte Boues activées 5 200 EH, trait. boues physico-chimique

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Durée de vie de la station = 30 ans

Durée de vie du réseau = 30 ans


ACV4E, logiciel simplifié d’ACV pour les systèmes d’assainissement

BASES DE DONNEES

GENERATEUR DE SCENARIOS CALCULS DES IMPACTS

INTERFACE RESULTATS

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Projets en cours

1 Développement d’un calculateur simplifié accessible

aux techniciens dans le domaine de l’assainissement

2 Test de son applicabilité en situation réelle

Test de l’outil sur 2 collectivités : Montpellier Agglomération et le

Syndicat des Eaux et de l’Assainissement Alsace-Moselle (2013-2014)

Elargissement du test à un plus grand nombre de collectivités :

formation d’un groupe de travail (2014-2015)

Collaborations entre équipes

ACV et Epuration

Collaborations entre équipes

ACV et Gestion

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L’ACV, une approche « produit » complémentaire des approches « site »

Approche SITE

Approche PRODUIT

ou SERVICE

(ACV)

Un produit traverse plusieurs sites

Un site fabrique plusieurs produits

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Merci de votre attention… des questions ?

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