Procédés extensifs d'épuration des eaux usées

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    Environment

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  • 1. ADAPTS AUX PETITES ET MOYENNES COLLECTIVITS (500-5000 eq-hab) PROCDS EXTENSIFS DPURATION DES EAUX USES GUIDE Mise en uvre de la directive du Conseil n 91/271 du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines rsiduaires Commission Europenne PAGES DE COUVERTURE 18/03/2002 12:30 Page 2
  • 2. Fer de lance de la politique environnementale de lEurope, le dveloppement durable implique pour lhom- me une matrise de ses rejets domestiques et urbains, avec des techniques aussi naturelles et peu gour- mandes en nergie que possible. La Directive eaux urbaines rsiduaires du 21 Mai 1991, et tout rcem- ment la Directive-cadre sur leau,sont venues rappeler la ncessit dun traitement appropri de ces rejets dans lobjectif dun bon tat cologique de nos eaux. La France sest dote dans les annes 70 dune politique ambitieuse dassainissement urbain et rural sou- tenue financirement par les Agences de lEau . Elle compte aujourdhui 15 500 stations dpuration dont plus de 6 000 ont une taille infrieure 2 000 quivalent-habitants, souvent quipes de procds exten- sifs de traitement du fait de leurs faibles contraintes techniques et financires et de leur bonne intgra- tion cologique.Vu la varit de ses terroirs, elle dispose dun champ dexpriences dans pratiquement toutes les situations existant en Europe sur les plans climatique et gographique mais aussi en terme de caractristiques des sols. De son ct, la Direction Gnrale Environnement de la Commission Europenne souhaitait tirer les leons, et si possible des outils de conseil et dchange lusage des petites collectivits, dexpriences similaires menes travers lUnion, dont certaines soutenues dans le cadre doprations Life- Environnement. Dans ce contexte, la valorisation de ces expriences travers une collaboration entre la DG Environnement de la Commission Europenne, et ct franais, la Direction de lEau du ministre de lAmnagement du Territoire et de lEnvironnement et les Agences de lEau, est une ide qui a germ au cours de la rcente prsidence franaise. Le prsent guide reprsente le fruit du travail engag depuis lors. Nous formulons le voeu quil apporte une aide utile aux lus et aux responsables des services techniques des petites et moyennes agglomrations europennes afin que ces dernires dterminent leurs choix sur les meilleures bases techniques et financires possibles, dans un souci dintgration cologique et de dve- loppement durable. Ce guide pourra ainsi tre une illustration, parmi dautres, de lesprit du 6e Programme dAction Europen pour lEnvironnement 2001-2010 : Notre Avenir, Notre Choix. PRFACE De nombreuses autres informations sur lUnion europenne sont disponibles sur Internet via le serveur Europa (http://europa.eu.int). Une fiche bibliographique figure la fin de louvrage. Luxembourg : Office des publications officielles des Communauts europennes, 2001 ISBN 92-894-1690-4 Office International de lEau, 2001 (http://www.oieau.org) Toute forme de reproduction, intgrale ou partielle est interdite sans autorisation de lauteur. Toute traduction, intgrale ou partielle est interdite sans autorisation de lditeur. Printed in France - IMPRIM SUR PAPIER BLANCHI SANS CHLORE Prudencio PERERA Directeur Qualit de lEnvironnement et des Ressources Naturelles Commission Europenne Bernard BAUDOT Directeur de lEau Ministre de lAmnagement du Territoire et de lEnvironnement FRANCE PAGES DE COUVERTURE 18/03/2002 12:41 Page 3
  • 3. SOMMAIRE Jean-Marc BERLAND (OIEau), Catherine BOUTIN (CEMAGREF), Pascal MOLLE (CEMAGREF) et Paul COOPER (Consultant indpendant) ont assur la rdaction de ce guide. Jean-Antoine FABY (OIEau), Philippe DUCHENE (CEMAGREF), Pascal MAGOAROU (Commission Europenne) et Jean DUCHEMIN (Commission Europenne) ont assur le suivi scientifique et technique de ce travail. Pa g e POURQUOI CE GUIDE ? 2 LE CADRE RGLEMENTAIRE ET LIMPULSION DONNE 3 PAR LUNION EUROPENNE POUR LA CONSTRUCTION DINFRASTRUCTURES DE COLLECTE ET DE TRAITEMENT DES EAUX URBAINES RSIDUAIRES Les chances 3 Les performances atteindre pour rpondre aux exigences de la directive 3 LES TECHNIQUES UTILISABLES 4 POUR ATTEINDRE LES PRESCRIPTIONS DE LA DIRECTIVE Les techniques intensives classiques 4 Lits bactriens Disques biologiques Boues actives Avantages et inconvnients des diffrentes filires intensives Les techniques extensives 8 PROCDS EXTENSIFS : FICHES TECHNIQUES 9 Les cultures fixes sur support fin 9 Fonctionnement : mcanismes en jeu Linfiltration-percolation sur sable Les filtres plants coulement vertical Les filtres plants de roseaux coulement horizontal Cultures libres 16 Fonctionnement : mcanismes en jeu Lagunage naturel Lagunage macrophytes Lagunage ar CONCLUSIONS : LMENTS POUR LES CHOIX TECHNIQUES 23 Rsum des diffrentes filires extensives 23 Qualit des rejets 23 Avantages et inconvnients : rcapitulatif 24 Limportance du facteur climatique 25 Arbre de dcision 25 Les cots 26 Un atout pour les procds extensifs : lapport paysage et nature 26 ANNEXES : LES TUDES DE CAS 27 Infiltration percolation : 27 Un cas particulier, linstallation de Mazagon (Espagne) Infiltration percolation : 29 Une installation classique, le cas de Souillac Paille-Basse (France Dpartement du Lot) Filtres plants coulement vertical : 30 Lexprience de NEA Madytos Modi (Grce) Systme hybride : 32 (filtres plants coulement vertical et filtres plants coulement horizontal) Cas de Oaklands Park, Newnham-on-Severn, Gloucestershire (Royaume-Uni) Lagunage naturel : 34 Cas de linstallation de Vauciennes (France - Dpartement de lOise) Lagunage ar : 36 Cas de linstallation dAdinkerke (Belgique) GLOSSAIRE 38 RFRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 40 MAQUETTE INTERIEURE 18/03/2002 11:45 Page 1
  • 4. POURQUOI CE GUIDE ? L'un des rles de la Commission est d'aider les responsables techniques des agglomrations de taille comprise entre 500 EH et 5.000 EH (quivalent habitant cf. glossaire) mettre en uvre la directive du Conseil n91/271 du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines rsiduaires (cf. glossaire) d'ici fin 2005.En effet, les agglomrations de moins de 2000 EH disposant d'un rseau de collecte, doivent, elles aussi, mettre en place un trai- tement appropri [Article 7 de la directive Eaux Rsiduaires Urbaines, (cf. glossaire)]. Une action de sensibilisation et d'information est d'autant plus ncessaire que les municipalits et autorits locales concernes, res- ponsables de la ralisation des quipements sont moins bien structures, organises et quipes que celles des plus grosses agglomrations. La Direction Gnrale Environnement de la Commission aide la mise au point et la production de dispositifs adapts extensifs pour ces agglomrations notamment, via l'instrument financier LIFE-Environnement. Cet outil a pour objectif de faciliter la mise en uvre de la directive par le dveloppement d'actions de dmonstration et de technologies innovantes adaptes aux problmes environnementaux rsoudre. Par ailleurs, la Direction Gnrale Environnement soutient la diffusion de ces techniques, via le dveloppement de conseils et d'changes techniques. Ce document et le dveloppement d'aides tels que les fonds structurels et fonds de cohsion en sont des exemples. Ce guide ne fera qu'voquer les techniques intensives et se focalisera, avant tout, sur les techniques extensives de traitement. Ces dernires occupent, par dfinition, plus de surface que les procds intensifs classiques dvelopps pour les grandes agglomrations. Cependant, les cots d'investissement des procds extensifs sont gnralement infrieurs et les conditions d'exploitations de ces procds extensifs sont plus lgres,plus souples et plus conomes en nergie. Enfin, ces techniques ncessitent une main d'uvre moins nombreuse et moins spcialise que les tech- niques intensives. Elles sont applicables dans les diffrentes configurations europennes ne dpassant pas les quelques milliers d'quivalents habitants. Il faut bien garder l'esprit en lisant cet ouvrage que les techniques que nous allons aborder ne sauraient tre utilises pour des capacits suprieures 5.000 EH que de manire exceptionnelle. Aprs un rappel des objectifs atteindre par les petites et moyennes agglomrations (cf. glossaire) et une prsen- tation rapide des diffrentes filires dites intensives, nous dcrirons plus en dtail les diffrentes techniques exten- sives. PROCDS EXTENSIFS DPURATION 2 POURQUOICEGUIDE? MAQUETTE INTERIEURE 18/03/2002 11:45 Page 2
  • 5. PROCDS EXTENSIFS DPURATION 3 LE CADRE RGLEMENTAIRE ET L'IMPULSION DONNE PAR L'UNION EUROPENNE POUR LA CONSTRUCTION D'INFRASTRUCTURES DE COLLECTE ET DE TRAITEMENT DES EAUX URBAINES RSIDUAIRES Les chances La directive du Conseil du 21 mai 1991 relative au traitement des eaux urbaines rsiduaires (cf. glossaire) constitue l'une des pices matresses de la politique environnementale de l'Union Europenne. L'une des principales dispositions de ce texte est l'obligation, pour les agglomrations (cf. glossaire), de mettre en place un systme (cf. glossaire) de collecte des eaux uses obligatoirement associ un systme de traitement des eaux uses. Le respect de ces obligations est progressif. Il s'agit d'quiper : avant le 31 dcembre 1998, les agglomrations de plus de 10.000 EH rejetant leurs effluents dans une zone sen- sible ; avant le 31 dcembre 2000, les agglomrations de plus de 15.000 EH qui ne rejettent pas leurs effluents dans des zones sensibles ; avant le 31 dcemb