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Bilan de fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour les stat

Bilan de fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour les stations d’épuration de petite capacité du bassin Loire-Bretagne Office International de l’Eau Rapport final et Etudes de cas Janvier 2007 à Juin 2008 Volume 1 Bilan de fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour les stations d’épuration de petite capacité du bassin Loire-Bretagne RAPPORT FINAL ET ETUDES DE CAS Office International de l’Eau CNIDE - CNFME Limoges – Juin 2008 OIEau I – Résumé II - Rapport final - Synthèse II – Rapport final III – Etudes de cas OIEau Résumé OIEau Bilan de fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour les stations d’épuration de petite capacité du bassin Loire-Bretagne - RESUME Sur le bassin Loire-Bretagne, un peu plus de 1000 petites stations sont des procédés extensifs rustiques (hors filières lagunages naturelles). Elles ont été mises en place entre 1990 et le début des années 2000. Cette étude réalise un bilan de fonctionnement de ces procédés, grâce aux retours d’expériences terrain des SATESE. Après une analyse bibliographique synthétique, les savoir-faire pratiques, issus des groupes d’expertise constitués, sont présentés suivant les axes suivants : Les filtres à sables ; Les filtres plantés de roseaux ; Les procédés mixtes (combinaison de plusieurs techniques extensives) et les procédés permettant d’atteindre le « rejet zéro » ; Les aspects « réception », « maintenance », « sécurité », « surveillance » et « coûts » sont abordés dans un groupe transversal. Les bilans de suivi et les diagnostics des stations réalisées et contrôlées par les SATESE débouchent sur une base de données détaillée sur environ 100 sites. Une série de réunions de 4 groupes thématiques, recoupant les 4 grands axes précités, a permis d’échanger sur les expériences acquises pour confirmer ou infirmer certaines règles de conception ou de fonctionnement des différentes techniques utilisées. Ce réseau d’experts a œuvré pendant 18 mois (2007-2008) en mobilisant des agents SATESE très expérimentés, issus de tous les départements du bassin. L’organisation d’un forum d’échange pérenne entre les experts SATESE, les Agences de l’eau, l’OIEAU et le CEMAGREF apparaît comme une nécessité vers une meilleure régulation technique et un partage des savoir faire. Concernant la filière filtres à sable, les SATESE ne la conseille plus vu le nombre important de colmatage. Cependant, réaliser de nouveaux essais pilotes avec d’autres bases de dimensionnement et des conditions d’exploitations strictes est une possibilité à ne pas écarter. Les filtres plantés de roseaux à écoulement vertical sont fiables et rencontrent un réel succès. Les ouvrages doivent encore bénéficier d’une conception, d’un dimensionnement et d’une exploitation soignée et plus rigoureuse. Des recommandations pratiques d’exploitation font l’objet d’un rapport spécifique. Les experts SATESE ont constaté l’accroissement des solutions à « procédés mixtes ». Face à la multiplicité des combinaisons de procédés et au faible recul sur ces techniques, ils appellent à la vigilance et à une capitalisation des connaissances pour éviter la mise en œuvre de filières mixtes peu efficaces. Les principaux produits de l’étude sont ainsi une synthèse bibliographique, une base de données, une vingtaine d’études de cas très détaillées, un guide d’exploitation de référence sur les filtres plantés de roseaux, les bilans techniques issus de l’animation des différents groupes d’experts SATESE, enfin une proposition pour la mise en place d’un forum d’échange d’experts à l’échelle nationale, valorisant l’ingénierie publique. OIEau Rapport final - Synthèse OIEau Office International de l’Eau Bilan de fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour les stations d’épuration de petite capacité du bassin Loire-Bretagne ___________ Rapport final - Synthèse Sommaire 1. Introduction ...................................................................................................................... 1 2. Objectif de l’étude et méthodologie.................................................................................. 1 3. Préambule........................................................................................................................ 1 3.1. De la conception à l’exploitation .............................................................................. 1 3.2. Le taux de charge des installations ......................................................................... 2 4. Epuration sur culture fixée ............................................................................................... 2 4.1. Principes de fonctionnement ................................................................................... 2 4.2. Les filtres à sables.................................................................................................. 3 4.2.1. Une technique à relancer ?.............................................................................. 3 4.3. Les filtres plantés de roseaux.................................................................................. 4 5. Réception et Surveillance des ouvrages.......................................................................... 4 5.1. Réception ................................................................................................................ 5 5.2. Surveillance ............................................................................................................. 5 6. Les procédés mixtes ........................................................................................................ 5 6.1. Les combinaisons rencontrées sur le bassin........................................................... 5 La combinaison FPR et lagunage ........................................................................... 6 6.2. Conclusion sur les procédés mixtes. ....................................................................... 6 7. Hygiène et sécurité .......................................................................................................... 6 8. Vers un échange permanent sur les petites stations d’épuration en Loire-Bretagne....... 6 8.1. Etat des lieux et contexte ........................................................................................ 6 8.2. Mise en place du réseau d’échange........................................................................ 7 8.3. Acteurs et rôles........................................................................................................ 9 9. Conclusion ....................................................................................................................... 9 1/10 1. Introduction L’étude demandée par l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne vise à : réaliser une synthèse et faire des recommandations sur le fonctionnement de ces différents procédés, en s’appuyant sur les retours d’expériences provenant des SATESE ; faire des propositions pour mettre en place un dispositif permettant l’échange d’expériences techniques entre les SATESE sur ces procédés. Il s’agit donc d’améliorer la connaissance des conditions de fonctionnement de dispositifs : de petites capacités ; à fort potentiel de développement ; ne possédant pas encore de référentiel technique validé ; et dont les performances et la fiabilité en conditions réelles de fonctionnement sont encore mal connues. Sont exclus de cette étude les procédés d’épuration « classiques » de type lagunage, boues activées, lits bactériens, disques biologiques ainsi que les systèmes de traitement des boues. Parallèlement à une synthèse bibliographique, à la collecte et à l’analyse des données / études des SATESE, des réunions ont été organisées afin d’assurer le retour d’expériences et le croisement des opinions des acteurs de l’assainissement sur le bassin Loire-Bretagne. Les comptes-rendus de ces réunions sont reproduits dans le rapport « Annexes » 2. Objectif de l’étude et méthodologie Cette étude a des objectifs en termes de progression des connaissances sur différentes technologies épuratoires innovantes de petite capacité. Il s’agit : de confirmer (ou d’infirmer) les éléments de conception, de dimensionnement et d’exploitation de ces dispositifs, à partir des éléments de fonctionnement réels qui proviennent des différents SATESE du bassin Loire-Bretagne ; de vérifier leurs performances réelles sur le terrain et ainsi d’évaluer en quoi les objectifs qui leur sont assignés sont bien respectés ; de proposer des recommandations techniques pertinentes sur le fonctionnement de ces dispositifs. Par ailleurs, une réunion sur la mise en place et l’organisation d’un forum d’échange pérenne a eu lieu. 3. Préambule 3.1. De la conception à l’exploitation L’efficacité d’une station d’épuration rustique est conditionnée comme pour les autres procédés plus traditionnels, à la réunion de 3 conditions fondamentales : La conception et le dimensionnement doivent suivre les recommandations établies par les enseignements de la recherche et développement, complétés par les retours d’expériences positifs mais aussi négatifs issus des constats faits sur les premières installations développant des procédés nouveaux. La mise en œuvre de ces règles de conception et de dimensionnement doit être soignée au moment de la construction de l’installation. C’est l’objet de la réception de valider que le cahier des charges a été correctement appliqué. Après la mise en service, même pour une station dite rustique, l’exploitation doit être réalisée consciencieusement de façon à éviter les dérives de fonctionnement et à garantir les bonnes performances de l’installation. OIEau 2/10 Si l’une de ces trois conditions n’est pas respectée, la station d’épuration aura du mal à afficher une performance compatible avec les exigences réglementaires. La durée de vie de l’installation risque fort d’être réduite. On constate systématiquement que sur les installations à problèmes, une ou plusieurs de ces conditions ne sont pas respectées. Les maîtres d’ouvrage doivent donc prendre conscience que les acteurs de ces trois grandes étapes doivent s’impliquer fortement afin de garantir le bon fonctionnement des installations. 3.2. Le taux de charge des installations Dans la très grande majorité des cas, les STEP de petite capacité sont mises en route avec un taux de charge inférieur à la moitié de la charge nominale (30%). On peut noter également que dans le temps la progression des raccordements est faible. De nombreuses STEP fonctionnent à mi-charge. Le décalage entre les calendriers de travaux sur le réseau d’assainissement et sur la STEP ainsi que les projections d’augmentation de population raccordée en sont les principales causes. Cet état de fait conduit l’ensemble des SATESE participant aux groupes de travail à relater les incidences néfastes des sous-charges hydrauliques et organiques dont les principales sont : Temps de séjour prolongés dans les postes de relevage et les systèmes de bâchées, favorisant la fermentation des effluents et réduisant les fréquences de distribution des eaux sur les massifs. Difficultés de déclenchement de certains systèmes de bâchées. Risque de carences hydrauliques sur les parties les plus éloignées des points d’alimentation. Dans le cas de systèmes où 100% de la surface de filtration est plantée, une forte mortalité des espèces végétales est constatée dès les premiers mois de fonctionnement. Qui plus est, l’absence de développement des espèces végétales plantées dans ces zones laisse un environnement favorable et favorise la croissance d’autres espèces indésirables (liseron par exemple) qui conduisent à une augmentation sensible des temps d’exploitation pour lutter contre leur développement. Face à ces constats, certains SATESE évoquent la nécessité uploads/Ingenierie_Lourd/ iib1396-1.pdf