Bilan de fonctionnement des procédés de traitement … · Les ouvrages doivent encore bénéficier d’une conception, d’un dimensionnement et d’une exploitation soignée et

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

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I – Résumé II - Rapport final - Synthèse II – Rapport final III – Proposition pour la constitution d’un réseau d’échange entre les SATESE du bassin Loire-Bretagne IV – Etudes de cas

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Résumé

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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.

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Rapport final - Synthèse

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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

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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.

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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 d’exiger lors du projet, l’intégration de cette sous-charge souvent connue à l’avance dans la conception du projet, afin de palier ces problèmes. Des recommandations ont été formulées pour le recours plus systématique à :

Des systèmes de bâchées fiables à volumes variables permettant de garantir une bonne fréquence d’alimentation.

Des massifs de filtration organisés en casier à la surface plus restreinte, permettant de conserver des lames d’eau suffisantes face à des charges hydrauliques plus faibles.

4. Epuration sur culture fixée

4.1. Principes de fonctionnement Les procédés d'épuration à culture, fixés sur support fin, consistent à faire ruisseler l'eau à traiter sur plusieurs massifs indépendants. Les deux principaux mécanismes sont :

Filtration superficielle : les matières en suspension (MES) sont arrêtées à la surface du massif filtrant et, avec elles, une partie de la pollution organique (DCO particulaire) ;

Oxydation : le milieu granulaire constitue un réacteur biologique, un support de grande surface spécifique, sur lequel se fixent et se développent les bactéries aérobies responsables de l'oxydation de la pollution dissoute (DCO dissoute, azote organique et ammoniacal).

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3/10 Le massif filtrant est composé de sable et peut être planté de roseaux (Filtres Plantés de Roseaux) ou non (Filtres à Sable). Dans la cadre de cette étude, trois procédés à épuration sur culture fixée distincts ont été analysés :

- Infiltration / Percolation sur sable (IP) - Filtres à sable Enterrés (FE) - Filtres Plantés de Roseaux (FPR) -

4.2. Les filtres à sables Les filtres à sable incluent les procédés à Infiltration-Percolation sur sable et les filtres à sable enterrés.

4.2.1. Une technique à relancer ? Les membres du groupe « filtres à sables » ont avant tout débattu sur le colmatage, dysfonctionnement principal de cette filière.

La première interrogation des SATESE porte sur la conception même des filières « filtres à sable » qui associent un traitement anaérobie (fosses toutes eaux, décanteur/digesteur) avec un traitement aérobie (filtration sur sable). Il apparaît fort probable que les effluents septiques en sortie des traitements anaérobie perturbe le fonctionnement aérobie des filtres à sables. De plus, les faibles charges appliquées à ces STEP (cf. chapitre précédent), et donc l’augmentation des temps de séjour dans les fosses / décanteurs, semble être un facteur aggravant les conditions de fonctionnement de ces procédés. Outre ces problèmes théoriques de conception, les causes de dysfonctionnement de ces procédés sont multiples et proviennent tant du réseau que de la station d’épuration. Elles sont aussi liées à des points de conception, de réception et d’exploitation. Mais toutes ces causes ont un point commun : une maîtrise de l’hydraulique défaillante.

L’enjeu est de savoir : si, aux vues des échecs passés, l’on proscrit tout simplement ce type de filière ; ou si l’on cherche à comprendre les raisons de ces échecs afin qu’ils ne se

reproduisent pas, dans le futur, sur d’autres procédés.

Si l’on choisit la deuxième approche, il faut réaliser des filtres à sable selon les règles de l’art en cherchant à maitriser au mieux l’hydraulique. Un retour à cette voie technique sera alors envisageable si l’on arrive à démontrer l’efficacité et les avantages de cette technique quand elle est bien maîtrisée.

Les SATESE témoignent de l’absence quasi-totale aujourd’hui de cette technique dans les nouveaux projets de construction, alors qu’elle était massivement implantée à la fin des années 1990 et au début des années 2000. Par conséquent, cette réflexion, quoiqu’intéressante sur le plan des connaissances, ne semble pas être leur premier sujet de préoccupation.

Néanmoins, il convient de rappeler que si l’exploitation des filtres est bonne, si le réseau est séparatif et s’il y a une évacuation régulière des matières de vidange / boues issues des traitements primaires, les filtres à sable peuvent fonctionner correctement. Aussi, des recommandations ont étés données par le groupe de travail « filtre à sable ».

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4.3. Les filtres plantés de roseaux Même si ce procédé est dit « rustique », il n’en reste pas moins que les ouvrages doivent bénéficier d’une conception, d’un dimensionnement et d’une exploitation soignés, rigoureux. Si l’un de ces critères est déficient, il y a de forts risques pour que la station d’épuration présente un ou plusieurs dysfonctionnements. Cela peut entraîner un non respect des niveaux de rejet. Cela engendre aussi des temps de travail (et donc des coûts) supplémentaires pour remédier aux dysfonctionnements. L’exploitant doit donc réaliser rigoureusement les différentes tâches d’exploitation.

Des recommandations ont été faites en ce qui concerne les différentes tâches d’exploitation courantes mais aussi annuelles et exceptionnelles. Ce procédé apparaît moins sensible que les procédés « filtres à sable » aux surcharges hydrauliques, il faut cependant que ces surcharges restent temporaires. Toutes les recommandations concernant l’exploitation des Filtres Plantés de Roseaux sont détaillées ouvrage par ouvrage au fil de l’eau dans le document annexe à l’étude intitulé « recommandations pour l’exploitation des Filtres Plantés de Roseaux ». 5. Réception et Surveillance des ouvrages Ce chapitre est commun aux deux procédés, Filtres à sables et Filtres Plantés de roseaux, présentés dans les chapitres précédents.

5.1. Réception Cette étape est capitale. En effet, après l’analyse des causes principales de dysfonctionnements des installations, il s’avère que bien souvent, des erreurs sont commises au moment de la mise en œuvre. La liste suivante montre les erreurs les plus souvent constatées :

Ecart sur la granulométrie, les épaisseurs des sables déployés entre le CCTP et la réalisation. Plusieurs STEP montrent également des problèmes de nivellement des matériaux de filtration sur les massifs, voire des différences de niveau entre plusieurs massifs en parallèle.

Mauvaise installation des systèmes de distribution d’eau. Des décalages de hauteurs entre plusieurs points du même massif sont aussi constatés. Dans certains cas d’utilisation de drains d’alimentation, l’orientation des trous d’alimentation est inégale. Ces situations conduisent immanquablement à une alimentation hydraulique hétérogène qui non seulement condamne les performances de l’installation mais conduit à des problèmes de colmatage accélérés.

Dans le cas des filtres à sable, surdimensionnement des postes de pompage créant des à-coups hydrauliques et provoquant des départs de boues vers l’étage de filtration.

Concernant la réception, les points suivants ont été soulignés : Il faut identifier les acteurs qui doivent absolument être présents à la réception. Il est nécessaire de vérifier, à chaque livraison, les caractéristiques du matériau de

filtration. Des analyses granulométriques sont conseillées mais contraignantes en termes de délais de mesure. Le test de Grant est préconisé pour sa facilité de mise en œuvre et sa rapidité de résultat.

Les volumes de bâchées doivent être vérifiés. Il faut vérifier l’étanchéité des clapets des chasses à clapets. Demander et vérifier qu’un flexible de rechange a été fourni. Il faut vérifier la lame d’eau générée par la bâchée.

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Vérifier la présence d’un point d’eau et un local type abri de jardin, avec possibilité de changer de vêtements entre deux interventions.

Pour l’entretien et la maintenance, tous les équipements doivent être facilement accessibles : vannes, flexibles, …

Pour les ouvrages de bâchées l’accès doit être facilité. Certains SATESE proposent aux collectivités un suivi de chantier, ce qui garantit la

qualité de réalisation de l’installation.

5.2. Surveillance La surveillance des rejets se décompose en deux parties :

La surveillance hebdomadaire de la qualité des eaux traitées, réalisée par l’exploitant en dehors des programmes d’autosurveillance,

L’autosurveillance, obligatoire pour les stations de taille supérieure à 20 EH.

6. Les procédés mixtes L’appellation « procédés mixtes » caractérise une succession d’étapes de traitements comportant au moins un filtre à sable, ou un traitement utilisant des végétaux. Les filtres à sable et les filtres plantés de roseaux à étages verticaux ont des performances limitées pour les paramètres NGL, Pt et bactériologiques, ce qui ne permet pas toujours d’utiliser seules ces techniques de traitement pour respecter les exigences imposées par le milieu récepteur. Le manque de techniques alternatives à la boue activée pour éliminer l’azote et le phosphore ainsi que le renforcement des exigences bactériologiques conduit un certain nombre de constructeurs à proposer des combinaisons de technologies, c'est-à-dire, des procédés mixtes. A noter que la création de procédés mixtes peut également découler de projets de réhabilitation ou d’extension de STEP (exemple : lagunage recevant une charge de pollution trop importante). Les notions de protection de l’environnement et du développement durable ont aussi eu leur importance. Ainsi, bon nombre de maîtres d’ouvrages se laissent séduire par des solutions affichées comme étant « tout végétal ».

Les SATESE restent quant à eux particulièrement vigilants en ce qui concerne les performances réelles de ces systèmes mixtes, leur facilité d’exploitation, leur durée de vie et les coûts qu’ils représentent pour les collectivités. Une méthodologie est proposée pour l’analyse d’un procédé mixte en phase projet

6.1. Les combinaisons rencontrées sur le bassin Sont passées en revue les combinaisons suivantes :

La combinaison FPR et IP La combinaison lagunage et IP La combinaison FPR et lagunage Le traitement de l’azote

o Une combinaison proposée : le couplage entre FPR vertical et FPR horizontal o La nitrification et les points fondamentaux de conception o la dénitrification : couplage des techniques FPR verticaux et horizontaux

Le traitement du phosphore Le traitement de la bactériologie

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6/10 La problématique « zéro rejet »

o Problématique du zéro rejet o L’état de l’art des différentes possibilités techniques

La technique TTCR

6.2. Conclusion sur les procédés mixtes. Le groupe de travail a largement constaté la multiplication des installations et des projets d’installations classés en catégorie mixte. Face à la multiplicité des combinaisons et au faible recul sur ces techniques, les SATESE appellent à la vigilance afin d’éviter dans un avenir proche :

Des difficultés à respecter les normes de rejet, Une exploitation contraignante des installations avec un temps important consacré à

l’entretien de la partie végétale, Un vieillissement prématuré des installations, Des investissements d’argent public dans des systèmes qui n’apportent pas à terme

les performances attendues.

Les demandes de « rejet zéro » soulèvent de nombreuses questions de la part des SATESE. Il y a une forte demande pour interpeller les acteurs publics sur ce sujet, notamment le ministère, afin de valider ces pratiques et mesurer les conséquences écologiques.

7. Hygiène et sécurité Les stations d’épuration présentent les risques suivants :

Les risques de chute Risques électriques Risques liés à l’asphyxie et l’intoxication à l’H2S

Risques bactériologiques Risques mécaniques Risques dus aux opérations de levage Risques liés à la circulation d’engins Risques liés aux bruits Risques liés à l’eau sous pression

Le port des équipements de protection est obligatoire, par exemple chaussures et gants de sécurité, ciré, visière ou masque pour les risques de projection sur le visage et les yeux. 8. Vers un échange permanent sur les petites stations

d’épuration en Loire-Bretagne

L’objectif de ce chapitre est de formaliser les besoins et les possibilités d’un réseau d’échange à l’échelle du bassin Loire-Bretagne. Ce réseau vise à acquérir et à diffuser des connaissances sur les procédés émergeants d’assainissement des petites collectivités.

Ce chapitre s’appuie sur deux éléments déjà existants qu’il convient de formaliser et/ou de pérenniser à savoir :

le site internet et le forum de l’ARSATESE Loire-Bretagne, le réseau constitué autours de l’étude avec les acteurs suivants : l’AELB, les

SATESE regroupés autours de ARSATESE-LB, le CEMAGREF et l’OIEau.

8.1. Etat des lieux et contexte

L’ARSATESE Loire-Bretagne dispose d’un site internet et d’un forum permettant un contact permanent entre ses membres.

Ce forum « associatif » est un outil rodé et utilisé par les SATESE du bassin. Il permet notamment de poser des questions sur la thématique assainissement (exploitation, méthodes, bonnes pratiques, techniques, matériel, prestataires, juridique…), de mettre à

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7/10 disposition des documents et de servir de vecteur d’informations (actualités, veille technologique et juridique, vie de l’association…). Il est strictement réservé aux membres de l’ARSATESE (accès restreint, avec identification).

Depuis le 3 juin 2008, l’ARSATESE Loire-Bretagne dispose d’un nouveau site web : http://www.arsatese-loirebretagne.asso.fr/spip

Pour l’instant, le site internet et le forum vivent et évoluent grâce au bénévolat de quelques personnes (quatre modérateurs sont recensés sur le forum de l’ARSATESE). Les besoins exprimés afin de le pérenniser ces outils sont principalement :

la rédaction de synthèse sur les discussions, l’alimentation en informations extérieures aux SATESE

Un appui technique pour le développement de ces outils et un soutien financier pour le développement et la maintenance du site sont également nécessaires.

L’étude sur les STEP de petites capacités en Loire-Bretagne a permit d’amorcer une appropriation collective d’une démarche d’échange et de mutualisation des données techniques. Cette émulation créée autour de l’étude montre l’intérêt de tous à la mise en place d’un réseau d’échange pérenne.

8.2. Mise en place du réseau d’échange

a) Objectifs du réseau Notre proposition pour la mise en place d’un réseau permanent d’échange et de mutualisation des connaissances s’appuie sur deux vecteurs de communication :

les nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) ; les techniques plus classiques de journées de rencontre et de réunions de groupe de

travail.

Les principales vocations de ce réseau sont de : Créer un lieu d’échange afin d’établir les bonnes pratiques, de résoudre les difficultés

de chaque participants ; Assurer une veille sur les technologies existantes et émergentes ; Constituer une base de connaissance mutuelle et libre d’accès aux membres du

réseau.

Pour ce faire, le réseau doit s’appuyer sur les éléments techniques existants, à savoir Un forum privé réservé aux SATESE du bassin Un portail public, avec une partie accessible uniquement aux membres du réseau,

permettant de diffuser les principaux éléments de réflexion du forum, des retours d’expériences, des contributions d’experts …

Des journées de rencontres et des réunions de groupes de travail.

b) Contenu des outils de communication

En ce qui concerne le contenu du forum, les propositions faites visent l’amélioration des fonctionnalités et de l’ergonomie pour mieux adapter le forum au futur réseau :

Mise à jour du programme phpBB ; Mise en place d’une charte graphique ; Réorganisation des pages pour une simplification de la navigation.

Le site internet de l’ARSATESE a récemment été mis en place. Les rubriques en place sur ce site sont toutes d’intérêt :

Présentation des SATESE et de l’ARSATESE ; Affichage des dernières contributions du forum ; Liste des adhérents de l’association ; Rubriques thématiques du forum : Autosurveillance, recherche d’emploi, études ; Liste des principaux textes réglementaires.

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8/10 Afin d’améliorer le fonctionnement du site et d’en assurer la pérennité, voici les rubriques qui nous semblent importantes à développer ou mettre en place :

Articles de synthèse des discussions du forum ; Intervention / réponses d’experts ; Informations utiles / dernières publications ; Articles thématiques ; Retours d’expérience1 Dernières contributions

c) Régulation du réseau

La régulation du réseau consiste d’une part à s’assurer du bon fonctionnement des outils de communication et de leur attractivité et d’autre part à s’assurer de l’organisation régulière de rencontres entre les membres du réseau. Les tâches qui permettent la bonne régulation d’un réseau d’information sont les suivantes2 :

Modération des outils de communication ; Validation des documents ; Organisation des outils de communication ; Suivi des contributions ; Mise en place de questionnaires/sondages ; Réalisation d’une lettre d’information périodique ; Organisation de groupe de travail thématique.

d) Animation du réseau La réussite d’un réseau pérenne repose essentiellement sur la qualité de son animation.

Les tâches d’animation sont fonction du contenu retenu pour le forum et le site internet. On peut citer les suivantes :

Gestion des interventions d’experts ; Collecte d’informations / publications ; Rédaction d’articles de synthèse ; Rédaction de fiche type ; Réalisation d’une lettre d’information.

Le pilotage du réseau s’appuie sur trois entités dont les rôles sont décrits ci-dessous : l’animateur (ou groupe d’animateurs), les groupes de travail et le comité de pilotage.

Pour un fonctionnement optimal, l’animateur doit être notamment capable de : Comprendre les débats techniques du forum ; Mobiliser un réseau d’experts (rédaction d’articles, réponses aux questions) ; Collecter et juger de la pertinence des nouvelles publications.

Les groupes de travail, composés essentiellement de membres des SATESE et du CEMAGREF, ont pour objectif de faire vivre le réseau en travaillant sur des thèmes ciblés. Ces groupes peuvent avoir différentes missions :

de l’établissement de protocole de mesures sur des sites ciblés ; de faire un suivi de sites (campagnes de mesures) ; de réaliser des articles thématiques, documents de synthèse sur des procédés.

Le comité de pilotage sera notamment en charge de : Valider les propositions de restructuration du site internet / création de nouvelles

rubriques ; Définir les thématiques à traiter par les groupes de travail et identifier les

responsables ; Elaborer la stratégie de communication des informations diffusées sur le site ;

1 Il pourrait également être envisagé de diffuser des résultats de suivi précis de procédés innovants notamment suite à des campagnes de mesures de SATESE. 2 Toutes ces actions ne sont pas indispensables.

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Définition des droits d’accès aux outils de communication ; Déterminer quels peuvent être les financements pour faire vivre le réseau.

Le groupe devra se réunir au moins une fois par an.

8.3. Acteurs et rôles

Les SATESE peuvent occuper tous les rôles envisagés, il est raisonnable d’imaginer que l’ensemble du pilotage soit de leur responsabilité. Toutefois, il ne paraît pas souhaitable de maintenir le réseau proposé uniquement sur la base du bénévolat. Il faut dégager du temps de certains membres pour qu’ils puissent assurer le fonctionnement du réseau (temps rémunéré). Le rôle indispensable des SATESE se situe, au minimum, dans la participation aux discussions / réflexions, base de tout ce qui sera diffusé sur le site internet.

Outre le rôle de décision dans le comité de pilotage et de participation dans des groupes de travail, l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne doit être un relai au niveau national pour communiquer sur les activités du réseau. Elle peut également avoir le rôle d’animateur du réseau décrit précédemment, toutes les compétences requises étant réunies au sein de l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne.

Le rôle du CEMAGREF est notamment celui d’expert, que ce soit pour la réalisation d’articles thématiques ou l’intervention en réponse à des questions sur le forum. Il est également important que les membres du CEMAGREF participent aux groupes de travail. Il peut également potentiellement assurer le rôle d’animateur.

L’Office International de l’Eau peut assurer le rôle d’expert, par l’intermédiaire des membres du centre de formation, mais surtout le rôle d’animateur.

9. Conclusion Les principaux apports de l’étude sont :

une synthèse bibliographique sur les stations d’épuration adaptées aux petites collectivités ;

une base de donnée utilisant la technique web concernant plus de 80 Stations du Bassin (CD-Rom joint) ;

une vingtaine d’études de cas plus détaillées ; un guide d’exploitation des Filtres Plantés de Roseaux ; l’animation de différents groupes de travail concernant les Filtres à Sables, les Filtres

Plantés de Roseaux, les procédés mixtes, les aspects transversaux ; les comptes rendus des discutions de ce groupe de travail ; une proposition pour la mise en place d’un forum d’échange ; la présente synthèse.

Cette étude a permis d’amorcer une appropriation collective d’une démarche d’échange et de mutualisation des données techniques. Cette émulation créée autour de l’étude montre l’intérêt de tous à la mise en place d’un réseau d’échange pérenne.

Des propositions ont été faites pour structurer ce forum d’échange, le temps est maintenant, pour les SATESE, à la réflexion sur les suites à donner…

Un service public fort pour aider à l’exploitation des ces petites stations est donc une nécessité et les SATESE sont investis de cette charge par les textes législatifs et réglementaires. Une organisation des échanges des retours d’expérience reste une nécessité vitale pour le secteur. L’impulsion doit venir des SATESE, pour une meilleure prise en compte de leurs besoins propres. Des acteurs tels que les Agences de l’Eau, le CEMAGREF, ou encore l’OIEau sont prêts à participer à ce challenge.

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Rapport final

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Rapport final


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Sommaire

1. Personnes ayant participé aux différents groupes de travail .......................................................... 2 2. Introduction...................................................................................................................................... 3 3. Objectif de l’étude et méthodologie ................................................................................................. 5 4. Préambule ....................................................................................................................................... 6

4.1. Etat des lieux dans le bassin Loire-Bretagne......................................................................... 6 4.2. De la conception à l’exploitation ............................................................................................ 7 4.3. Le taux de charge des installations........................................................................................ 7

5. Epuration sur culture fixée............................................................................................................... 8 5.1. Principes de fonctionnement.................................................................................................. 8 5.2. Les filtres à sables ................................................................................................................ 8

5.2.1. Une technique à relancer ? ........................................................................................... 8 5.2.2. Recommandations sur les filtres à sable ...................................................................... 9 a. Traitements primaires ............................................................................................................ 9 b. Dimensionnement des filtres à sables ................................................................................. 10 c. Caractéristiques générales des systèmes d’alimentation.................................................... 11 d. Exploitation........................................................................................................................... 14

5.3. Les filtres plantés de roseaux .............................................................................................. 15 5.3.1. Conception .................................................................................................................. 16 5.3.2. L’exploitation................................................................................................................ 16

6. Réception et Surveillance des ouvrages ....................................................................................... 17 6.1. Réception ............................................................................................................................. 17 6.2. Surveillance.......................................................................................................................... 17

7. Les procédés mixtes...................................................................................................................... 19 7.1. Préambule............................................................................................................................ 19 7.2. Méthodologie proposée pour l’analyse d’un procédé mixte en phase projet....................... 20 7.3. Les combinaisons rencontrées sur le bassin ....................................................................... 21

7.3.1. La combinaison FPR et IP........................................................................................... 21 7.3.2. La combinaison lagunage et IP ................................................................................... 21 7.3.3. La combinaison FPR et lagunage ............................................................................... 21

7.4. Le traitement de l’azote........................................................................................................ 22 7.4.1. Une combinaison proposée : le couplage entre FPR vertical et FPR horizontal ........ 22 7.4.2. La nitrification et les points fondamentaux de conception .......................................... 22 7.4.3. la dénitrification : couplage des techniques FPR verticaux et horizontaux................. 22

7.5. Le traitement du phosphore ................................................................................................. 23 7.6. Le traitement de la bactériologie.......................................................................................... 23 7.7. La problématique « zéro rejet » ........................................................................................... 24

7.7.1. Problématique du zéro rejet ........................................................................................ 24 7.7.2. L’état de l’art des différentes possibilités techniques.................................................. 24 7.7.3. La technique TTCR ..................................................................................................... 25

7.7.3.1. L’état de l’art............................................................................................................ 25 7.7.3.2. Les enseignements ................................................................................................. 25

7.8. Conclusion sur les procédés mixtes. ................................................................................... 26 8. Hygiène et sécurité........................................................................................................................ 26 9. Vers un échange permanent sur les petites stations d’épuration en Loire-Bretagne ................... 27

9.1. Etat des lieux et contexte ..................................................................................................... 28 9.2. Mise en place du réseau d’échange .................................................................................... 28 9.3. Acteurs et rôles .................................................................................................................... 30 9.4. Moyens logistiques et besoins ............................................................................................. 30

10. Conclusion................................................................................................................................. 32 11. Bibliographie.............................................................................................................................. 34

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1. Personnes ayant participé aux différents groupes de travail

AUBREE Nathalie (SATEA 29) AUVIN Isabelle (SATESE 56) BARBIER Christian (SATEA 29) BEAUDOIN Christelle (SATESE 72) BERLAND Jean-Marc (OIEAU) BILORE Hélène (SATESE 61) BLU Vincent (SATESE 86) BONY Laure (SATESE 15) BONY Maryline (SATESE 63) BONNYAUD Patrice BRACONNIER Jacques (SATESE 41) BRICHARD Jean-Marie (SATESE 28) BRIDONNEAU Laure (CG 03) CAPON Nicolas (SATESE 41) CARCHANO Thierry (SATESE 42) CARPIER Hubert (SATESE 22) CHALMIN Gérald (BDQE 03) CHAPELLE Marc (SATESE 87) COLOCCI Bernard (SATESE 58) COURIVAUD Alix (SATESE 56) COUSSOT Laurence (SATESE 86) DESPAUX M. (SATESE 18) DEVEAU Stéphane (SATESE 45) DEVEZEAUD David (BDQE 03) DEZELU Marie-Odile (AELB) DHUYGELAERE Nicolas (OIEAU) DUBOS JP. (SATESE 44) DUCEPT Yohann (SATESE 85) DUMAINE Julien (SATESE 37) DURAND Virginie (SATESE 35) EVAIN Joseph (CG 44) FABY Jean-Antoine (OIEAU) FERJOUX Gilles (SATESE 49) FISSON Yves (SATESE 44) FLANDIN Jean (STA 43) FLORENCE Fabien (SDQE 41) FORTIN Armelle (CG 85) FOUGERE Michel (MAGE 42) FOURNERET Guy (SATESE 63 / ANSATESE) GAUDIN Jacques (SATESE 49) GAUIN Valérie (AELB) GOLLA Georges (OIEAU)

HASSINI Ahmed (SATESE 35) HENNEBEL Franck (SATESE 37) HERAULT Vincent (SATESE 86) HOFLACK Jean Paul (SATESE 85) JAUSSINT Claude (SATESE 36/SGS) JAYLE Stéphane (SATESE 37) JEANMAIRE Nicolas (OIEAU) LAMARTINY Philippe (CG 35) LANGLAIS Alain (SATESE 72) LAVAUD Yoann (SATESE 16) LE BARS Jérôme (SATESE 35) LEBORGNE Eric (SATESE 61) LELOU Gérard (SATESE 36) LUTTIAU Alain (SATESE 79) MABON Ronan (SATESE 22) MAGNOUX Erwan (SATESE 18) MARTOUZET Marie-Cécile (SATESE 85) MAUDIT Gérard (SATESE 22) MAUME Nathalie (SATESE 37) MEZIERE Freddy (SATESE 72) MOREAU Nicole (SATESE 79) MOUGEL Denis (SATESE 45) MURGUET Karine (AELB) NICOULAUD Eric (SATESE 23) PAJOT Emmanuel (SATESE 37) PAROTIN Sandrine (OIEAU) PAYS Laurent (SATESE 43) PENAGUIN Elodie (SATESE 36) PERIO Yannick (SATESE 58) PHILIPPE Ronan (MAGE 42) PIARD Loïc (SATESE 85) PONCET Maud (SATESE 42) POURRIAU Florian (SATESE 45) PRAUD Marie Andrée (AELB) RENIER Sébastien (SATESE 53) RODIER Anthony (SATESE 37) SALAUN-LACOSTE Jérôme (SATEA 29) SALLIOT Denis (SATESE 44) THEBAULT Marie-Claire (SATESE 18) TSCHERTER Christophe (SATESE 43) VACHON Alain (AELB)

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2. Introduction La directive ERU-91/271/CEE relative au traitement des eaux urbaines résiduaires précise que « Les Etats Membres veillent à ce que les eaux urbaines résiduaires qui pénètrent dans les systèmes de collecte soient, avant d'être rejetées, soumises à un traitement secondaire ou à un traitement équivalent » (Art. 4)

L’article 7 de la directive du 21 mai 1991 précise que « les Etats Membres veillent à ce que, au plus tard le 31 décembre 2005, les eaux urbaines résiduaires qui pénètrent dans les systèmes de collecte fassent l'objet, avant d'être déversées, d'un traitement approprié3 en cas de rejet, dans les eaux douces et des estuaires, provenant d'agglomérations ayant un EH de moins de 2000.

La loi sur l'eau du 3 janvier 1992 transposant la directive ERU précisait déjà que les petites communes rurales ont l'obligation d'assurer le traitement en station d'épuration des effluents collectés par les réseaux existants. Les habitations non raccordées doivent être, elles, équipées de dispositifs d'assainissement non collectif.

Par ailleurs, il peut y avoir des contraintes réglementaires locales fixées par les arrêtés préfectoraux d’autorisation de rejet. Ces autorisations de rejets peuvent être plus sévères localement que les exigences de la directive en ce qui concerne, notamment, l’azote et / ou le phosphore et / ou la qualité microbiologique.

Quoi qu’il en soit, les techniques d’épuration pour les petites communes rurales (50 à 2.000 E.H.) proposées doivent être à la fois rustiques et performantes. Les techniques utilisées sont par exemple les filtres à sables enterrés ou à l’air libre (infiltration percolation), les filtres à sable ou à graviers plantés ou non de végétaux, ou encore les systèmes mixtes panachant différentes techniques : filtres plantés de végétaux mélangés à d’autres technologies (lagunage naturel et/ou procédés de type « Taillis à Très Courte Rotation » (TTCR) ou équivalent).

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.

3 Aux termes de la directive ERU (Article 2), un traitement approprié désigne tout procédé et/ou système d'évacuation qui permet, pour les eaux réceptrices des rejets, de respecter les objectifs de qualité retenus ainsi que de répondre aux dispositions pertinentes de la présente directive et d'autres directives communautaires.

Lits à macrophytes (Neuchatel)

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4/35 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. En voici la liste :

18/01 /07 : comité de pilotage à Orléans 08/02/07 : comité de pilotage à Orléans 21/03/07 : réunion régionale à St Brieuc 04/04/07 : réunion régionale à Poitiers 11/04/07 : réunion régionale à Blois 12/04/07 : réunion régionale à Angers 17/04/07 : réunion régionale à Clermont Ferrand 03/05/07 : réunion du comité de pilotage à Orléans 23/05/07 : AG Arsatese à Moulins (Constitution et réunion des quatre groupes de

travail) 10/09/07 : groupe filtre à sable à Blois 10/10/07 : groupe FPR à Angers 11/10/07 : groupe transversal à Angers 16/10/07 : réunion groupes transversal / FPR à Clermont 11/12/07 : comité de pilotage à Orléans 19/12/07 : réunion Cemagref à Lyon 15/01/08 : comité de pilotage à Limoges 21/03/08 : réunion procédés mixtes à Orléans 09/04/08 : réunion Cemagref à Lyon 11/06/08 : AG Arsatese St Brieuc

Les comptes-rendus de ces réunions sont reproduits dans le rapport « Annexes »

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3. 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.

Elle doit également amorcer une appropriation collective de cette démarche d’échange et de mutualisation des données techniques et ceci, dans la durée. Un forum d’échange d’informations et de discussions sur le fonctionnement des procédés doit donc être mis sur pied. Il doit inclure, dans un premier temps, les acteurs de l’épuration des petites collectivités sur le bassin Loire-Bretagne, puis s’ouvrir aux acteurs des autres bassins et aux acteurs de dimension nationale, lorsque ceux-ci le souhaiteront. Après une étude bibliographique synthétique, les retours d’expériences des SATESE ont été organisés selon quatre grands axes :

Les filtres à sables ; Les filtres plantés de roseaux ; Les procédés mixtes et les procédés permettant d’atteindre le « rejet zéro » ; Les aspects transversaux (réception ; maintenance ; sécurité ; Surveillance ; coûts).

Ce retour d’expériences s’est fait selon deux procédures complémentaires :

Collecte des études et bilans de suivi des petites stations détenues par les SATESE du bassin Loire-Bretagne et intégration des données pertinentes dans une base de données accessible à l’ensemble des SATESE du bassin ;

Une série de réunions de quatre groupes thématiques recoupant les quatre grands axes précités. La finalité de ces réunions était d’échanger les expériences afin de confirmer ou d’infirmer certaines règles de conception ou de fonctionnement des différentes techniques utilisées.

Par ailleurs, une réunion sur la mise en place et l’organisation d’un forum d’échange pérenne a eu lieu.

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4. Préambule

4.1. Etat des lieux dans le bassin Loire-Bretagne Les deux cartes ci-dessous présentent respectivement le nombre et la somme des capacités nominales des différents procédés étudiés :

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4.2. 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.

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 n’est pas respectée. 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.

4.3. 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 d’exiger lors du projet, l’intégration de cette sous-charge souvent connue à l’avance dans la conception du projet, afin de palier ces problèmes. Des recommandations ont été formulées pour le recours plus systématique à :

Des systèmes de bâchées fiables à volumes variables permettant de garantir une bonne fréquence d’alimentation.

Des massifs de filtration organisés en casier à la surface plus restreinte, permettant de conserver des lames d’eau suffisantes face à des charges hydrauliques plus faibles.

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5. Epuration sur culture fixée

5.1. Principes de fonctionnement Les procédés d'épuration à culture, fixés sur support fin, consistent à faire ruisseler l'eau à traiter sur plusieurs massifs indépendants. Les deux principaux mécanismes sont : Filtration superficielle : les matières en suspension (MES) sont arrêtées à la surface du massif filtrant et, avec elles, une partie de la pollution organique (DCO particulaire) ; Oxydation : le milieu granulaire constitue un réacteur biologique, un support de grande surface spécifique, sur lequel se fixent et se développent les bactéries aérobies responsables de l'oxydation de la pollution dissoute (DCO dissoute, azote organique et ammoniacal). Le massif filtrant est composé de sable et peut être planté de roseaux (Filtres Plantés de Roseaux) ou non (Filtres à Sable). Dans la cadre de cette étude, trois procédés à épuration sur culture fixée distincts ont été analysés :

- Infiltration / Percolation sur sable (IP) - Filtres à sable Enterrés (FE) - Filtres Plantés de Roseaux (FPR)

5.2. Les filtres à sables Les filtres à sable incluent les procédés à Infiltration-Percolation sur sable et les filtres à sable enterrés.

5.2.1. Une technique à relancer ? Les membres du groupe « filtres à sables » ont avant tout débattu sur le colmatage, dysfonctionnement principal de cette filière.

La première interrogation des SATESE porte sur la conception même des filières « filtres à sable » qui associent un traitement anaérobie (fosses toutes eaux, décanteur/digesteur) avec un traitement aérobie (filtration sur sable). Il apparaît fort probable que les effluents septiques en sortie des traitements anaérobie perturbe le fonctionnement aérobie des filtres à sables. De plus, les faibles charges appliquées à ces STEP (cf. chapitre précédent), et donc l’augmentation des temps de séjour dans les fosses / décanteurs, semble être un facteur aggravant les conditions de fonctionnement de ces procédés. Outre ces problèmes théoriques de conception, les causes de dysfonctionnement de ces procédés sont multiples et proviennent tant du réseau que de la station d’épuration. Elles sont aussi liées à des points de conception, de réception et d’exploitation. Mais toutes ces causes ont un point commun : une maîtrise de l’hydraulique défaillante.

L’enjeu est de savoir : si, aux vues des échecs passés, l’on proscrit tout simplement ce type de filière ; ou si l’on cherche à comprendre les raisons de ces échecs afin qu’ils ne se

reproduisent pas, dans le futur, sur d’autres procédés.

Si l’on choisit la deuxième approche, il faut réaliser des filtres à sable selon les règles de l’art en cherchant à maitriser au mieux l’hydraulique. Un retour à cette voie technique sera alors envisageable si l’on arrive à démontrer l’efficacité et les avantages de cette technique quand elle est bien maîtrisée.

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Les SATESE témoignent de l’absence quasi-totale aujourd’hui de cette technique dans les nouveaux projets de construction, alors qu’elle était massivement implantée à la fin des années 1990 et au début des années 2000. Par conséquent, cette réflexion, quoiqu’intéressante sur le plan des connaissances, ne semble pas être leur premier sujet de préoccupation.

Une vingtaine de projets de filtre à sable sont encore à l’étude, ils sont le plus souvent en concurrence avec les filtres plantés de roseaux. Cependant, sauf pour les départements de la Vendée et de la Creuse, les retours d’expériences sur les filtres à sable sont très négatifs. Les SATESE ne conseillent plus la mise en place de ces procédés, vu le nombre trop important de colmatage. Dans certains départements, il a été décidé ne pas subventionner les filtres à sable, sauf pour les installations < 50 EH surdimensionnées.

Des essais de plantation de roseaux sur des lits d’infiltration percolation ont été réalisés. Ils ont conduit à des échecs : soit il y a eu colmatage très rapide (au bout d’un an), soit le rendement n’a pas été modifié par rapport au filtre colmaté.

Les raisons du colmatage des filtres à sable sont principalement : une mauvaise qualité de réalisation du filtre, un surdébit entrainant des pertes de boue de la décantation primaire, une mauvaise exploitation, un manque de rotation, un système de bâchées défectueux (arrivée d’eau permanente) et une mauvaise qualité du géotextile. A noter qu’il est indispensable d’avoir un réseau strictement séparatif en amont de ces procédés, or, ceci est très rare sur le long terme au fur et à mesure du vieillissement des réseaux.

Néanmoins, il convient de rappeler que si l’exploitation des filtres est bonne, si le réseau est séparatif et s’il y a une évacuation régulière des matières de vidange / boues issues des traitements primaires, les filtres à sable peuvent fonctionner correctement. Aussi, des recommandations ont étés données par le groupe de travail « filtre à sable ».

5.2.2. Recommandations sur les filtres à sable Avant toute considération technique sur la conception ou l’exploitation des filtres à sable, il faut rappeler qu’il est nécessaire que le réseau en amont soit séparatif.

a. Traitements primaires D’une manière générale, le traitement de décantation peut avoir lieu de manière indifférenciée dans un décanteur digesteur ou dans une fosse septique toutes eaux. Des recommandations de dimensionnement et de conception peuvent être formulées : Dimensionnement :

Les décanteurs digesteurs sont soumis à un double dimensionnement. La partie décantation est dimensionnée sur le paramètre charge hydraulique alors que l’ouvrage de digestion est dimensionné sur la base d’un volume de boue de 250 l/EH/an. Le temps de séjour des eaux usées en décantation doit être limité à 2 h.

Les fosses septiques sont, quant à elles, dimensionnées sur un temps de séjour hydraulique de 3 jours.

De part les ratios de dimensionnement, le décanteur-digesteur est plutôt utilisé pour des installations ayant une capacité supérieure à 150 EH, sous peine d’avoir des fosses de volumes très importants.

Massif constamment noyé (MAGE 42), l’exemple de défaillances qui ont décrédibilisé la filière

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10/35 Conception :

Si l’alimentation en eau n’est pas gravitaire, éviter les pompes dilacératrices au niveau des postes de relèvement.

Le dégraissage peut avoir lieu dans les deux ouvrages de traitement primaire. En complément aux fosses septiques toutes eaux, des SATESE ont mentionné l’utilité d’installer en amont un dégraisseur afin d’éviter toute difficulté d’exploitation des fosses.

Pour les fosses septiques, préférer les matériaux composites. Préférer le décanteur digesteur au-delà d’un volume nécessaire de décantation

supérieur à 40 m3. Limiter le temps de séjour4 au niveau des fosses septiques et décanteurs-digesteurs

pour éviter les problèmes d’odeur. Une étude de terrain doit être réalisée afin de déterminer le niveau de la nappe. En

conséquence, le constructeur pourra prévoir des moyens d’ancrage des ouvrages dans le sol.

Afin de limiter les risques associés à ces ouvrages, il est conseillé de : • réduire autant que possible la profondeur de l’ouvrage (facilitation de la vidange) ; • éviter l’accumulation des gaz (H2S) par un système de ventilation.

L’ajout d’un décolloïdeur n’apporte rien au traitement par des filtres à Infiltration / percolation et est plutôt source de problèmes (odeurs, colmatage, difficulté d’entretien). Toutefois, pour certains SATESE, il est indispensable dans le cas des filtres enterrés.

Sur pratiquement toutes les installations, il n’existe pas de système fiable pour déterminer la quantité de boues contenue dans l’ouvrage. Mais un suivi de terrain est à réaliser régulièrement avec différents moyens pour rechercher le lit de boues dans les ouvrages : utilisation d’un MeSmètre, « carottage » avec tube en plexiglas.

b. Dimensionnement des filtres à sables Les filtres d’infiltration percolation sont dimensionnés sur la base de 1,5 m2/EH alors que les filtres plantés de roseaux (FPR) sont dimensionnés sur la base de 3 m2/EH. Il est légitime de se demander la raison d’une telle différence. Par conséquent, les FPR sont plus largement dimensionnés, et, en plus bénéficient, de la présence des rhizomes des végétaux limitant ainsi les phénomènes de colmatage auxquels sont soumis les filtres à sable. Dans ces conditions, il n’est pas étonnant de constater de meilleures performances au niveau des FPR. La question fondamentale est donc la suivante : Ne faut-il pas revoir entièrement le mode de dimensionnement des filtres à sables ? Concernant la qualité du sable, il convient de suivre les préconisations du CEMAGREF :

• Sable lavé, de préférence roulé, de rivière ; • Sable siliceux ; • Granulométrie : 0,2 à 2 mm, 4 mm au maxi ; • 0,2< d10< 0,3 à 0,4 mm ; • d60 = 1 mm ; • CU ≤ 5 ; • Teneur en calcaire < 4%

4 2 heures maximum dans le décanteur primaire.

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c. Caractéristiques générales des systèmes d’alimentation

L’objectif des systèmes d’alimentation des eaux usées sur les massifs filtrants est de générer une hauteur d’eau suffisante pour mouiller l’ensemble de la surface de filtration. C’est pour cette raison que l’alimentation par bâchée est le point crucial des procédés à filtration.

- Les ouvrages d’alimentation par bâchées

Quel que soit l’ouvrage d’alimentation mis en place, il est préconisé de pouvoir régler le volume des bâchées en fonction des charges reçues et des variations saisonnières.

Différents ouvrages d’alimentation existent avec leurs avantages et inconvénients. Ils sont répertoriés ci-dessous :

Technologies d’alimentation par

bâchées Observations Conseils

Auget basculant

Cette technique nécessite une surveillance accrue sous peine de voir le système dysfonctionner : blocage de l’auget conduisant à une alimentation continue du massif filtrant. L’auget occasionne des bruits lors de ses basculements. Le volume de la bâchée n’est pas réglable. Son implantation se limite aux installations inférieures à 25 habitants (Cadre guide pour un CCTP filtre planté de roseaux, III9.1.2)

Siphon et chasse auto-amorçants

L’équipement de vidange des eaux ne permettant pas systématiquement la reprise totale de l’effluent, des dépôts de matières peuvent se former. Ces particules fermentent et génèrent des odeurs et occasionnent des phénomènes de corrosions sur le génie civil et les équipements. Usure des flexibles : Les canalisations de reprise sont jointées au génie civil par un ou plusieurs flexibles qui s’usent rapidement (durées de vie comprises entre 6 mois et 2 ans)…

Chasse à clapet

Cette technique nécessite que le dégrilleur d’entrée (avant traitements primaires) ait un écartement de barreaux de 20 mm (préconisations constructeur). A noter que ces systèmes permettent de régler facilement le volume des bâchées.

Le réservoir de ces ouvrages doit être vidangeable en totalité et à volume variable. Nettoyage de ces ouvrages une fois par semaine. A cet effet, un point d’eau doit être prévu à proximité.

L’ouvrage doit être facile d’accès pour faciliter son nettoyage (en toute sécurité).

Ne pas utiliser d’écrous en acier galvanisé pour éviter : - les problèmes de corrosion, - et les piles corrosion acier/inox. Pour les siphons et chasses auto-amorçants, l’exploitant de la station d’épuration doit disposer en permanence de flexibles de rechange. Ces ouvrages doivent être posés de niveau, ancrés au sol pour faire face aux mouvements de terrain

Electrovanne

Cet équipement nécessite une alimentation électrique.

Poste de pompage

Une alimentation électrique est nécessaire. Les pompes doivent faire l’objet d’une maintenance électromécanique spécifique.

- Estimation des volumes d’alimentation

En vue du suivi du fonctionnement des installations, et aussi pour répondre aux exigences liées à l’autosurveillance, le comptage des bâchées est une étape nécessaire.

Chasse à clapet de type ABT (Arsac)

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12/35 Techniquement, elle peut être mise en place par des systèmes mécaniques ou électroniques. Selon les expériences de chacun, il semble que bon nombre des ces équipements n’est pas fiable : durée de vie limitée, changement de pile impossible, usure (rouille). Aucun système ne fait l’unanimité : pour certains, les poires de niveau ont un fonctionnement suffisant, pour d’autres, ce n’est pas le cas. Il convient de rappeler que le comptage des bâchées ne permet d’obtenir qu’une estimation grossière du volume d’alimentation des filtres.

Dans le cas où l’alimentation des filtres se fait par pompage, le relevé des compteurs de pompes est une solution satisfaisante.

- Ouvrage intermédiaire entre l’ouvrage d’alimentation et le filtre

Entre l’ouvrage d’alimentation et le massif filtrant, il est utile d’avoir un regard afin de valider l’absence de fuite. Il est recommandé de ne pas recouvrir l’ouvrage avec un tampon fonte mais plutôt d’utiliser des caillebotis pour éviter les phénomènes de corrosion et faciliter son exploitation.

- Préconisations vis-à-vis de l’alimentation des massifs filtrants

Concernant les filtres à sable, la lame d’eau préconisée par le Cemagref est de 10 à 15 cm par bâchée. Cette lame d’eau est très forte et renvoie sur des volumes de bâchées élevés. Le temps de remplissage de la bâchée peut être très long et générer des problèmes de fermentation et donc d’odeurs. Il semble raisonnable de travailler avec une lame d’eau de 6 cm. Mais, est-ce une valeur justifiée ? Une autre valeur de 2 à 3 cm a aussi été proposée. Ce point est à préciser. Il est aussi nécessaire d’établir un mode opératoire pour identifier cette lame d’eau.

En ce qui concerne le débit d’alimentation, le Cemagref préconise un débit allant de 0,6 à 1,4 m3/m2/h. Par expérience, pour que l’alimentation soit correcte, le débit d’alimentation doit être proche de 1,4 m3/m2/h.

L’homogénéité de la répartition de la lame d’eau sur la surface du filtre est aussi dépendante du nombre de diffuseurs. L’expérience de terrain montre que 1 point d’alimentation tous les 20 à 25 m2 est un ratio correct.

- Choix du filtre à alimenter

Le filtre à alimenter peut être sélectionné à l’aide de différents systèmes rustiques : vannes ¼ de tour, vannes guillotine, vannes papillon, manchons PVC, clapets en aval d’une chasse à clapet.

Les manchons PVC font l’unanimité car c’est un système simple et fiable.

Des systèmes moins rustiques sont aussi utilisés : électrovannes alimentées par panneaux solaires, vannes PIC nécessitant une alimentation en air comprimé.

Les coudes à 90° sont à proscrire sur les canalisations d’arrivée des eaux usées sur les massifs filtrants. De même, ces canalisations ne doivent pas être posées au bord des filtres pour éviter toute casse au passage d’engins trop lourds.

- Mode de répartition des eaux usées sur les massifs filtrants

Il existe différentes méthodes pour approvisionner en eaux usées les filtres. Mais d’une manière générale, ces techniques doivent permettre une répartition la plus homogène possible sur l’ensemble du massif filtrant et doivent aussi être fiables dans le temps : matériau constitutif résistant et système facile à entretenir. Voici ci-dessous le détail les recommandations concernant les deux systèmes recommandés5. 5 A noter que l’alimentation par sprinkler, parfois utilisée, n’est pas recommandée (bouchages, affaissement du sprinkler, difficultés d’entretien des roulements …)

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a) Alimentation par drains

Ces drains peuvent être posés sur le sol ou aériens.

Les matériaux constitutifs peuvent être le PVC, l’inox, le PEHD, le PVC bioroc bidimensionnel et la fonte. Le choix du matériau reposera sur sa résistance aux ultra-violets et aux faibles températures (dilatation, casse) et sur son coût. Le choix peut être aussi d’utiliser un matériau moins cher que l’inox par exemple, mais aussi moins fiable, en contrepartie d’un renouvellement plus fréquent. Avec le recul actuel (3 à 4 ans), les nouveaux produits PVC Bioroc semblent être une bonne alternative à l’inox ou aux drains PVC traditionnel.

Les drains doivent être démontables, et aussi remontables. Si ce n’est pas le cas, l’exploitant doit en être informé pour prévoir les coûts d’exploitation et le stock de drains de rechange. Les orifices d’alimentation doivent être espacés de 10 à 20 cm les uns des autres. Si le nombre de points d’alimentation est insuffisant, il est aisé d’en rajouter. Des bouchons de purge doivent être installés en bout de chaque drain afin de pouvoir purger les canalisations ainsi que les nettoyer.

Les drains doivent être posés avec une pente de 3 mm/m, sans contre-pente.

Pour les drains posés sur un circuit aérien, le diamètre des canalisations doit être dégressif afin de permettre une alimentation en eau jusqu’au bout des canalisations. Dans tous les cas, les drains doivent être nettoyés tous les ans.

b) Alimentation par col de cygne ou puits artésien

Afin que l’alimentation soit uniforme en tout point du massif filtrant, il est nécessaire que ces systèmes soient posés tous au même niveau.

Ces systèmes ont l’avantage d’être facilement nettoyables.

Un inconvénient existe sur ces systèmes, notamment dans les régions où le climat est rude. Il s’agit du risque de gel dans les canalisations souterraines d’alimentation. Pour remédier à cela, en région Auvergne notamment, il est préconisé d’installer sur les canalisations d’alimentation une vanne Tout Ou Rien. Cette vanne reste ouverte tout au long de l’hiver, ce qui permet une purge des eaux usées au droit de la vanne, sur un massif sableux. Et, le reste du temps, la vanne est fermée. En termes d’entretiens, il est nécessaire en fin d’hiver de nettoyer ou de remplacer le sable sur lequel les purges sont arrivées.

- Les systèmes anti-affouillement

Deux systèmes existent : soit des plaques, soit des cailloux.

La technique utilisant des cailloux n’est pas jugée intéressante dans le sens où ils sont difficiles à nettoyer.

La technique « plaque » semble plus adaptée. Le matériau constitutif peut être du béton, de l’inox mais avec risque de vol, de la toile ou de l’aluminium. L’inox semble être le produit le plus intéressant mais reste cher.

Il est préconisé de faire installer une plaque en un seul morceau plutôt que deux, du fait de la désolidarisation possible du fait du mouvement du sol par tassement. De ce fait, l’horizontalité de cette plaque doit pouvoir être réajustable.

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Puits Artésiens (Venesmes)

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d. Exploitation

- Traitements primaires Voici sous forme de tableau les réponses aux questions les plus récurrentes concernant l’exploitation des ouvrages de traitement primaire :

Questions Réponse Quand vidanger ? FSTE : lorsque la hauteur de boue représente 50% du volume total de la fosse

Digesteur : lorsque la hauteur de boue digérée atteint 50% de la hauteur de digestion. En aucun cas cette hauteur doit atteindre la zone de décantation. Insistons sur le fait que dans plusieurs cas c’est bien le manque de rigueur à ce niveau qui conduit au colmatage des filtres à sables.

Comment vérifier cette hauteur de boues ?

Mesure de la hauteur de boue à chaque visite du SATESE Utilisation d’un détecteur de voile de boues Carottage jusqu’à une profondeur de 6 mètres

Préconisations pour la vidange

Ne prélever que la boue des digesteurs FSTE : Il serait préférable vidanger en 3 à 4 points différents. Cela nécessite que les accès à ces différents points soient intégrés lors de la conception de la FSTE et qu’ils soient facilement accessibles. Il faut aussi prévoir, en conception, des tampons facilement manipulables : encombrement, poids.

Il est conseillé de laisser un volume résiduel d’au moins 10% de boue afin d’accélérer la reprise des phénomènes de fermentation.

Devenir des boues digérées, des matières de vidange :

Devenir des boues digérées, des matières de vidange : Dépotage sur une autre station d’épuration Epandage, mais obligation de mettre en place un plan d’épandage. C’est un coût à intégrer dans les frais d’exploitation.

Stockage sur la station d’épuration, dans un bassin à macrophytes (pratiqué dans la Nièvre). Les eaux de drainage reviennent en tête de station d’épuration. Une difficulté importante subsiste : les odeurs par rapport au voisinage.

Question de fond à débattre : quelle pratique est la plus économique entre « bassin à macrophytes – plan d’épandage » et « vidange – plan d’épandage » ?

Nota : la présence de bassin à macrophytes permet de gérer les extractions de boues digérées plus facilement qu’une vidange.

- Cellules de filtration

Lit d’infiltration percolation en phase d’alimentation

Lit d’infiltration percolation au « repos » depuis le 2 jours (séchage

en surface).

Lit d’infiltration « au repos » depuis 9 jours (au premier

plan, tas de MO ratissées après séchage

Les constructeurs ont présenté leurs techniques comme rustiques, sans beaucoup d’entretien. Il est ensuite difficile pour le SATESE de préconiser des fréquences de passage plus soutenues et des temps de présence plus importants pourtant nécessaires à la bonne marche du système. Un entretien hebdomadaire est le minimum. Dès lors qu’un dégrilleur manuel est installé et/ou que les séquences de rotation d’alimentation sont de 3-4 jours, il faut bien prévoir deux passages par semaine.

Il est également important de rappeler des règles de bon sens comme par exemple l’interdiction de passer sur les massifs (même enterrés) avec des véhicules motorisés sous peine de dégrader les canalisations de répartition des effluents.

La durée de vie du flexible des systèmes d’alimentation est au maximum de 2 à 3 ans (variable entre 6 mois et 3 ans). Son remplacement doit être rapide sous peine de voir les filtres se colmater rapidement à cause d’une alimentation au fil de l’eau.

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15/35 Il faut prévoir un nettoyage de la bâche. Après ce nettoyage, deux possibilités existent :

Renvoi dans le poste d’arrivée des eaux usées selon possibilité, Renvoi sur une cellule, suivi d’un ratissage du sable.

L’exploitant doit fréquemment manœuvrer les vannes, notamment si toutes les cellules construites ne sont pas utilisées.

Il convient de noter, dans le cahier d’exploitation, la surface mouillée par les bâchées et l’historique des rotations d’alimentation.

Quelles solutions existent en cas de colmatage du sable ? Planter des roseaux n’apporte aucune amélioration ; Fraiser le sable colmaté entraine une amélioration très ponctuelle. Il y a ensuite de

nouveau colmatage. celui-ci est alors encore plus en profondeur ; Une solution fonctionne correctement : retirer le sable colmaté des filtres, laver ces

sables puis le réintroduire en le plantant de roseaux ;

- Conditions de travail :

Il est nécessaire : de prévoir un point d’eau et un local type abri de jardin, avec la possibilité de pouvoir

changer de vêtements entre deux interventions ; qu’au niveau de l’entretien et de la maintenance, tous les équipements soient

facilement accessibles ; de prévoir un accès facilité concernant les ouvrages de bâchées pour des

interventions.

5.3. Les filtres plantés de roseaux Même si ce procédé est dit « rustique », il n’en reste pas moins que les ouvrages doivent bénéficier d’une conception, d’un dimensionnement et d’une exploitation soignés, rigoureux. Si l’un de ces critères est déficient, il y a de forts risques pour que la station d’épuration présente un ou plusieurs dysfonctionnements. Cela peut entraîner un non respect des niveaux de rejet. Cela engendre aussi des temps de travail (et donc des coûts) supplémentaires pour remédier aux dysfonctionnements. L’exploitant doit donc réaliser rigoureusement les différentes tâches d’exploitation.

Des recommandations ont été faites en ce qui concerne les différentes tâches d’exploitation courantes mais aussi annuelles et exceptionnelles. Ce procédé apparaît moins sensible que les procédés « filtres à sable » aux surcharges hydrauliques, il faut cependant que ces surcharges restent temporaires.

Filtres plantés de roseaux en phase de construction (Ennordes)

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5.3.1. Conception

La file eau traditionnelle d’un FPR se compose : a) d’un dégrilleur ; b) d’un déversoir d’orage après dégrillage ; c) d’un premier ouvrage d’alimentation par bâchées ; d) d’un premier étage de filtre planté de roseaux drainé ; e) d’un second ouvrage d’alimentation par bâchées ; f) d’un second étage de filtre planté de roseaux drainés ou non ; g) d’un canal de mesure pour les filtres drainés. Le dimensionnement doit suivre les règles suivantes

1er étage : 1,2 à 1,5 m2/hab. 1 point de répartition pour environ 50 m2 Couche filtrante : 30 cm de gravier fin 2 à 8 mm Couche de transition : 10 à 20 cm de gravier 5 à 10 mm Couche drainante : 10 à 20 cm de gravier 20 à 60 mm

2nd étage : 0,8 à 1 m2/hab. 1 point de répartition pour environ 5 m2 Couche filtrante : 30 cm mini de sable alluvionnaire siliceux 0,25 mm<d10<0,40 mm CU≤5 Teneur en fines<3% en masse Teneur en calcaire CaO<20% en masse Couche de transition : 10 à 20 cm de gravier 3 à 20 mm Couche drainante : 10 à 20 cm de gravier 20 à 60 mm

2 à 5 cm de lame d’eau sur toute la surface du massif filtrant alimenté Débit minimum d’alimentation = 0,5 m3/m2/h 6 à 12 bâchées/jour 4 plants/m2

Le domaine d’implantation de cette technique se situe entre 50 et 1 000 EH, voire 2000 EH selon le CEMAGREF ; entre 100 et 1 000 EH selon la Mage 42.

5.3.2. Exploitation Toutes les recommandations concernant l’exploitation des Filtres Plantés de Roseaux sont détaillées ouvrage par ouvrage au fil de l’eau dans le document annexe à l’étude intitulé « recommandations pour l’exploitation des Filtres Plantés de Roseaux ». Nous vous invitons à consulter ce document pour retrouver toutes les informations recueillies au cours de l’étude.

Filtres plantés de roseaux : vue d’ensemble (Monistrol)

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6. Réception et Surveillance des ouvrages Ce chapitre est commun aux deux procédés, Filtres à sables et Filtres Plantés de roseaux, présentés dans les chapitres précédents.

6.1. Réception

Cette étape est capitale. En effet, après l’analyse des causes principales de dysfonctionnements des installations, il s’avère que bien souvent, des erreurs sont commises au moment de la mise en œuvre. La liste suivante montre les erreurs les plus souvent constatées :

Ecart sur la granulométrie, les épaisseurs des sables déployés entre le CCTP et la réalisation. Plusieurs STEP montrent également des problèmes de nivellement des matériaux de filtration sur les massifs, voire des différences de niveau entre plusieurs massifs en parallèle.

Mauvaise installation des systèmes de distribution d’eau. Des décalages de hauteurs entre plusieurs points du même massif sont aussi constatés. Dans certains cas d’utilisation de drains d’alimentation, l’orientation des trous d’alimentation est inégale. Ces situations conduisent immanquablement à une alimentation hydraulique hétérogène qui non seulement condamne les performances de l’installation mais conduit à des problèmes de colmatage accélérés.

Dans le cas des filtres à sable, surdimensionnement des postes de pompage créant des à-coups hydrauliques et provoquant des départs de boues vers l’étage de filtration.

Concernant la réception, les points suivants ont été soulignés : Il faut identifier les acteurs qui doivent absolument être présents à la réception. Il est nécessaire de vérifier, à chaque livraison, les caractéristiques du matériau de

filtration. Des analyses granulométriques sont conseillées mais contraignantes en termes de délais de mesure. Le test de Grant est préconisé pour sa facilité de mise en œuvre et sa rapidité de résultat.

Les volumes de bâchées doivent être vérifiés. Il faut vérifier l’étanchéité des clapets des chasses à clapets. Demander et vérifier qu’un flexible de rechange a été fourni. Il faut vérifier la lame d’eau générée par la bâchée. Vérifier la présence d’un point d’eau et un local type abri de jardin, avec possibilité de

changer de vêtements entre deux interventions. Pour l’entretien et la maintenance, tous les équipements doivent être facilement

accessibles : vannes, flexibles, … Pour les ouvrages de bâchées l’accès doit être facilité. Certains SATESE proposent aux collectivités un suivi de chantier, ce qui garantit la

qualité de réalisation de l’installation.

6.2. Surveillance L’arrêté du 22 juin 2007 définit les niveaux de rejet à respecter ainsi que les obligations d’autocontrôle. L’autosurveillance permet d’obtenir des données sur la qualité des eaux brutes, des eaux traitées et donc sur les performances des STEP. L’ensemble de ces informations doit être collecté et transmis aux Agences de l’eau et aux Services de la Police de l’Eau (SPE). Les SPE définissent, avec ces données, la conformité des STEP.

Point de rejet (Ennordres)

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18/35 Les Agences de l’Eau, quant à elles, transfèrent ces informations au Ministère chargé de l’environnement qui les intègre dans la Base de Données relatives aux Eaux Résiduaires Urbaines. L’ensemble de ces informations est transmis à la Commission Européenne qui peut alors connaître la qualité de l’assainissement en France.

La surveillance des rejets se décompose en deux parties :

La surveillance hebdomadaire de la qualité des eaux traitées, réalisée par l’exploitant en dehors des programmes d’autosurveillance,

L’autosurveillance, obligatoire pour les stations de taille supérieure à 20 EH. a) Suivi hebdomadaire

Cette surveillance consiste à faire des tests une fois par semaine sur les paramètres ammoniaque NH4

+ et nitrates NO3-. Les résultats d’analyse doivent être consignés dans le

cahier d’exploitation. On est certain que les filtres plantés de roseaux fonctionnent correctement lorsque Ammoniaque NH4+ < 10 mg/l NH4 b) Autosurveillance réglementaire

L’arrêté du 22 juin 2007 définit notamment les obligations d’autosurveillance des rejets. Chaque station d'épuration doit respecter des niveaux de rejet imposés par le Service de la Police de l’Eau (SPE) avec, en plus, l’obligation pour le maître d’ouvrage ou son exploitant d’assurer la surveillance de la qualité de ses rejets.

Selon l’arrêté du 22 juin 2007, la fréquence des bilans d’autosurveillance est fonction de la capacité des stations d’épuration6

Tous les résultats des bilans d’autosurveillance doivent être transmis à l’Agence de l’Eau et au Service de la Police de l’Eau au format SANDRE chaque mois.

Les tâches à réaliser par l’exploitant avant une autosurveillance réglementaire sont les suivantes :

Avant chaque bilan d’autosurveillance, nettoyer les canaux permettant la mesure de débit.

Avant chaque bilan d’autosurveillance, selon le matériel présent sur la STEP :

Préleveur a) Nettoyer le préleveur : tuyaux, bol, flacons de prélèvements, bras de

répartition, b) Vérifier sa bonne mise en marche, c) Vérifier et régler si besoin le volume d’eau à prélever, d) Définir les cadences de prélèvements (nombre de m3 ou temps entre

chaque prélèvement).

Mesure de débit : • Canaux ouverts : canal Venturi, déversoir triangulaire, … :

a) Vérifier les hauteurs d’eau mesurées (capteur ultra-son, bulle à bulle, radar filoguidé, capteur de pression),

b) ré-étalonner si besoin le débitmètre,

6 Fréquence des bilans d’autosurveillance

Capacité de la station d'épuration < 500 EH 500 EH< step<1 000 EH 1 000 EH< step<2 000 EH Nombre de contrôles (En zone sensible : contrôles N et P en plus)

1 tous les 2 ans 1 par an 2 par an

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• Canalisations fermées :

− débitmètre électromagnétique, ultra sons à temps de transit, à effet Doppler, - Débitmètre électromagnétique :

Vérifier le fonctionnement de l’équipement en comparaison du débit connu de la pompe ou en comparaison d’une mesure par débitmètre portable que le service d’assistance technique peut faire lors de ces visites.

Eventuellement, faire étalonner le débitmètre par un organisme spécialisé disposant d’un banc d’étalonnage. Dans ce cas, il faut installer une manchette de substitution au débitmètre électromagnétique. Ce dispositif doit être prévu initialement dans les équipements de la STEP.

N.B : L’étalonnage d’un débitmètre électromagnétique peut être très coûteux. Se renseigner sur les tarifs pour prévoir l’opération et l’intégrer dans les coûts d’exploitation

- Débitmètre à ultra sons à temps de transit, débitmètre à effet Doppler : Vérifier le bon fonctionnement de l’équipement en comparaison du

débit connu de la pompe ou en comparaison d’une mesure par débitmètre portable que le service d’assistance technique peut faire lors de ces visites.

Re-paramétrer si nécessaire en intégrant les conditions de mesure (dépôts dans la canalisation, réajuster le diamètre intérieur, …)

Deux débitmètres électromagnétiques PROMAG 50 (Neuchateul)

7. Les procédés mixtes 7.1. Préambule

L’appellation « procédés mixtes » caractérise une succession d’étapes de traitements comportant au moins un filtre à sable, ou un traitement utilisant des végétaux. Les filtres à sable et les filtres plantés de roseaux à étages verticaux ont des performances limitées pour les paramètres NGL, Pt et bactériologiques, ce qui ne permet pas toujours d’utiliser seules ces techniques de traitement pour respecter les exigences imposées par le milieu récepteur. Le manque de techniques alternatives à la boue activée pour éliminer l’azote et le phosphore ainsi que le renforcement des exigences bactériologiques conduit un certain nombre de constructeurs à proposer des combinaisons de technologies, c'est-à-dire, des procédés mixtes. A noter que la création de procédés mixtes peut également découler de projets de réhabilitation ou d’extension de STEP (exemple : lagunage recevant une charge de pollution trop importante).

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20/35 Les notions de protection de l’environnement et du développement durable ont aussi eu leur importance. Ainsi, bon nombre de maîtres d’ouvrages se laissent séduire par des solutions affichées comme étant « tout végétal ».

Les SATESE restent quant à eux particulièrement vigilants en ce qui concerne les performances réelles de ces systèmes mixtes, leur facilité d’exploitation, leur durée de vie et les coûts qu’ils représentent pour les collectivités. Pour des analyses et informations complémentaires, nous vous invitons à consulter l’annexe n° 24 « document de synthèse sur les procédés mixtes ». Le document de synthèse sur les procédés mixtes illustre, avec des exemples de sites sur le bassin, les conclusions présentées dans les chapitres suivants. L’organisation de ce document est la suivante :

- Méthodologie pour l’analyse d’un procédé mixte en phase projet, - Recensement des procédés mixtes sur le bassin Loire-Bretagne, - Etat de l’art et enseignements pour les différentes combinaisons, - Références bibliographiques.

7.2. Méthodologie proposée pour l’analyse d’un procédé mixte en phase projet

Certains constructeurs proposent de nouveaux procédés épuratoires à base de végétaux, parfois constitués de plusieurs étapes de traitement intégrant chacune des plantes plus ou moins variées. L’absence de retour d’expériences rend, pour les maîtres d’ouvrage et les maîtres d’œuvre, l’analyse des offres délicate. La méthodologie d’analyse présentée ci-dessous est, par conséquent, vivement recommandée :

1.1. Confronter les ratios de dimensionnement avec ceux validés aujourd’hui

Dès lors que le procédé mixte proposé présente au sein de sa filière une étape de traitement par ailleurs largement connue (filtre planté de roseaux, lagune, …), il faut confronter le ratio de dimensionnement affiché par le constructeur à ceux connus et validés

1. Phase préparatoire : analyse des offres par les conseillers techniques

1.2. Confronter la conception proposée avec les filières validées

Il est important également de vérifier la bonne conception globale de la filière. Cette analyse doit conduire à la vérification des objectifs de traitement et des performances de chaque étape.

2.1. Questionner les candidats sur les raisons de ces écarts et demander des justifications qui expliquent le décalage avec la conception traditionnelle.

Il s’agit de distinguer parmi les candidats et les projets ceux qui s’appuient sur des retours d’expérience avérés de ceux insuffisamment valider du point de vue technique.

2. Audition des candidats et discutions avec les constructeurs

2.2. Demander la liste des références et des performances sur ce type de configuration.

Un constructeur doit présenter des références démontrant les bonnes performances de ces produits. Il est nécessaire de confronter ces référence au retour d’expérience : conditions de charges réelles sur les références citées, type de bilans (ponctuels, 24 heures), nombre d’années de fonctionnement, …

3. Vérification de la véracité des réponses des constructeurs

Ne pas hésiter à vérifier la véracité des informations en contactant les sites mis en avant car certains constructeurs peuvent enjoliver la réalité.

Il est donc conseillé en cas de doute, de se reporter à la liste des installations recensées dans ce document et de contacter le cas échéant les SATESE des départements où les références sont affichées.

Nota : Un des principaux objectifs de cette étude étant de constituer un forum d’échange entre SATESE, à terme, l’utilisation de ce forum se révélera un outil précieux pour cette tâche.

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7.3. Les combinaisons rencontrées sur le bassin 7.3.1. La combinaison FPR et IP

Les ratios de dimensionnement recensés dans le bassin Loire-Bretagne pour ce type de combinaison sont équivalents à peu de chose près. Quelques soient les taux de charge organique, les performances se valent exceptée la station d’épuration n°134 (cf. base de donnée jointe) qui est soumise à des surcharges hydrauliques pouvant aller jusqu’à 280% du nominal. Les étages FPR de ces stations sont dimensionnés sur la base d’un 1er étage et les étages IP sur la base de 50% du ratio « traditionnel » validé.

Il semble que ce type de filière ne se rencontre plus en tant que projet. La lourdeur de l’exploitation de l’étage IP (désherbage manuel) semble en être la cause.

7.3.2. La combinaison lagunage et IP La plupart des stations de ce type rencontrées sont des réhabilitations d’anciennes lagunes, d’où un large dimensionnement et la présence de plusieurs étages de lagunes. Il est important de souligner que la présence d’au moins deux bassins de lagunage est fondamentale pour assurer la continuité du traitement même en période de curage. De nombreuses installations ont été réalisées sur le bassin Loire-Bretagne. Celles qui présentent des performances médiocres sont celles qui :

sont sous-dimensionnées subissent des problèmes sur le système de bâchée alimentant l’IP.

Par ailleurs, le retour terrain montre que les à-coups hydrauliques sont néfastes au traitement de l’azote.

Le dimensionnement des IP en aval des lagunes est supérieur à 1 m2/EH jusqu’en 2002. Depuis cette date, la tendance s’inverse pour atteindre des valeurs inférieures à 1 m2/EH. Dans ce cas, il est constaté dans deux cas sur cinq que la nitrification est incomplète voire difficile et ce malgré les sous-charges organiques.

7.3.3. La combinaison FPR et lagunage Ces procédés découlent généralement de projets de réhabilitation ou d’extension de lagunes. Par exemple, pour un lagunage recevant une charge de pollution trop importante, il peut être proposé de mettre en place un premier étage de FPR en tête (à conseiller si le réseau est très majoritairement séparatif) et conserver le lagunage existant. On peut voir également le cas de lagunage de trois bassins existants sur un réseau unitaire réaménager en un système de lagunage à deux bassins suivi d’un deuxième étage de FPR. Il existe de nombreuses combinaisons du type Lagune suivie d’un FPR (réalisations récentes), l’ensemble des SATESE du bassin est appelé à faire état des prochaines réalisations à travers le forum d’échange. Ce travail permettra la vérification de la bonne application des recommandations du CEMAGREF et le partage des premiers retours d’expérience quant à l’efficacité réelle de ces combinaisons. La note de conception de dimensionnement proposée par le CEMAGREF s’intitule : « Les filtres plantés de roseaux, le lagunage naturel et leurs associations : comment ?, pourquoi ? », Sinfotech – Les fiches Savoir-faire, Cemagref, décembre 2007. Cette note est disponible en ligne à l’adresse http://sinfotech.cemagref.fr/asp/index.asp.

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7.4. Le traitement de l’azote 7.4.1. Une combinaison proposée : le couplage entre FPR vertical et FPR

horizontal

Les configurations FPR verticaux/horizontaux étudiées par le Cemagref à travers cette étude sont répertoriées ci-après :

Filières de dénitrification testées par le Cemagref, présentation de Pascal Molle

Etat des lieux des ratios validés Couplage des FPR verticaux et horizontaux

1er étage : vertical ; 3 cellules ; 1,2 à 1,5 m2/hab. au total 2ème étage : Horizontal ; 1 cellule ; 2 m2/hab. Performances du filtre horizontal : NGL de 30 mg/l à 40 mg/l

7.4.2. La nitrification et les points fondamentaux de conception Les FPR verticaux permettent d’obtenir de très bons rendements en nitrification. Les études menées par le CEMAGREF montrent que les paramètres hauteur de matériau, température (à l’exception des températures basses pour la nitrification) et taux d’oxygène ne modifient pas le rendement de la nitrification (50 à 60 % de nitrification).

Le paramètre limitant pour la nitrification est la surface de la cellule. Augmenter la surface du filtre permet de nitrifier davantage.

7.4.3. la dénitrification : couplage des techniques FPR verticaux et horizontaux

De part leur fonctionnement en milieu aérobie, les FPR verticaux ne dénitrifient pas. Pour respecter les normes en NGL, la solution étudiée actuellement par le CEMAGREF consiste à coupler un premier étage de filtre vertical avec un filtre horizontal.

L’expérience des SATESE montre que les installations existantes couplant FPR verticaux et horizontaux ne fonctionnent pas correctement. L’étage FPR horizontal se colmate rapidement et les résultats obtenus notamment pour le NTK et NGL ne sont pas conformes à ceux attendus. Il serait intéressant de réaliser une étude particulière sur ces stations au niveau du bassin pour comprendre les raisons de ces dysfonctionnements. Les causes semblent être le manque de surveillance des chantiers, les réceptions d’installation réalisées rapidement voire supprimée, les situations de sous-charge organique largement rencontrées….

Les prochaines réalisations de ce type sur le bassin doivent être suivies et leur fonctionnement analysé afin de mieux comprendre les décalages constatés. Cette réflexion devra donc logiquement alimenter le forum d’échange.

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7.5. Le traitement du phosphore Les services de police de l’eau sont de plus en plus exigeants en ce qui concerne les performances épuratoires à atteindre, notamment pour le phosphore.

Des solutions existent pour répondre à ces exigences mais ce ne sont pas des filières rustiques adaptées aux petites collectivités. Au-delà du surcoût en investissement et en exploitation, une technicité accrue est requise pour l’exploitation de ces filières (biodisques avec traitement physico-chimique, boues activées, …).

Sur les techniques d’infiltration-percolation traditionnelle, il n’existe pas, à ce jour, de solutions techniques pour atteindre des performances telles que par exemple 2 mg/l de Pt.

Des tests avec injection de chlorure ferrique en tête de FPR verticaux ont été réalisés par le CEMAGREF. Des phénomènes de relargage ont été constatés et ont conduit à l’impossibilité de respecter des normes de 2 mg/l. Dans les faits, cette filière est mise en œuvre dès lors qu’un objectif en Ptot est demandé. Il convient alors de prévoir cette injection en sortie du 1er étage et de piéger les boues produites chargées en Pt dans un décanteur spécifique et d’alimenter ensuite le 2ème étage.

Les roseaux des FPR ne piègent quasiment pas les nutriments.

Les études en cours du CEMAGREF portent sur l’adsorption ou la précipitation du phosphore à la surface des matériaux. Des tests sur différents matériaux ont été réalisés, l’apatite est le plus prometteur.

La « solution apatite » pose problème en ce qui concerne son bilan environnemental. En effet, elle suppose de transporter du phosphate de calcium depuis le Maroc. De plus, l’apatite va se saturer dans le temps et devra être évacuée et changée. Enfin, le blocage des flux de phosphore, principale justification de cette filière, reste négligeable étant donnée la taille des STEP considérées.

7.6. Le traitement de la bactériologie L’état de l’art des différentes combinaisons et leurs performances est synthétisé dans le tableau ci-dessous.

Procédés Dimensionnement Performances bactério annoncées

Source

Filtres plantés de roseaux verticaux

Dimensionnement « classique » sur 2 étages

1er étage : 3 cellules, 1,2 à 1,5 (pour garantir NK<6 mg/l) m2/hab. au total 300 g DCO/m2/j sur filtre en fonctionnement 0,37 à 0,5 m/j sur filtre en fonctionnement 2ème étage : 2 cellules, 0,8 à 1 m2/hab. au total

Abattement de 2 à 3 unités log *

Echange avec P. Molle, CEMAGREF, courriel du 26/03/08

Filtre planté de roseaux horizontal

Dimensionnement : 1 cellule, 5m2/hab.

Abattement de 2 unités log

Réunion de travail AELB – SATESE – CEMAGREF – OIEau, 19/12/2007, CEMAGREF Lyon.

Infiltration percolation

Dimensionnement sur la charge hydraulique : 0,2 m/j maximum

Hauteur du massif filtrant > 1,5 m

Pour ces données minimum, l’abattement serait de 4 unités log.

« Epuration des eaux usées urbaines par infiltration percolation – état de l’art et études de cas », étude inter agences n°9, 1993.

Lagunage Abattement de 2 unités log en été si temps de séjour eau > 30 j, voir plutôt 50 jours **

Etude bactério menée au SATEA 29

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7.7. La problématique « zéro rejet » Les usages de l’eau tels que la conchyliculture, la baignade, la ressource en eau potable font que les services de la police de l’eau imposent des exigences épuratoires sur des critères microbiologiques. Le contexte « petites collectivités » fait que les techniques pour faire face à cette exigence sont rares, comme nous venons de le voir.

La conséquence du manque de technique pour éliminer l’azote, le phosphore et la bactériologie aboutit à des exigences dites zéro rejet.

7.7.1. Problématique du zéro rejet Les demandes de « zéro rejet » soulèvent beaucoup de questions de la part des SATESE :

- Le zéro rejet (ruisseau sec) est il mieux qu’un rejet constant de qualité moyenne dans un ruisseau ?

- La politique du zéro rejet, pour le traitement de l’azote (réduit) et du phosphore, pour des petites STEP est elle cohérente par rapport aux autres flux de pollution entrants ? (qui eux, notamment en agriculture, ne sont pas tenus au zéro rejet),

- le financement de cette politique peut-elle être supporté par les financeurs (Agences de l’Eau, Conseils Généraux) et les maîtres d’ouvrage,

- les gains éventuels en pollution azotée et phosphorée seront-ils suffisants pour retrouver le bon état écologique, si les autres « pollueurs » ne font pas les mêmes efforts.

- dans les calculs de l’impact du rejet d’une nouvelle STEP, il n’est pas pris en compte la part dévolue aux autres « pollueurs » ?

- l’impact des rejets de ces petites STEP est il toujours mesurable. Les créations systématiques de TTCR dont le dimensionnement, la conception et l’impact ne sont pas connus, cf. chapitre TTCR, sont-elles la bonne réponse étant donné le surcoût à la création et le coût de fonctionnement ?

- ne serait-il pas préférable de protéger les zones humides naturelles plutôt que d’en créer des artificielles (mal maîtrisées) ?

7.7.2. L’état de l’art des différentes possibilités techniques L’état de l’art des différentes combinaisons et leurs performances est synthétisé dans le tableau ci-dessous.

Voies d’évacuation des eaux traitées

Etat des lieux des ratios validés

IP non drainée7 3 cellules ; 1,5 m2/EH 8 FE non drainés² 2 cellules ou 3 cellules à partir de 200 EH ; 3 m2/EH

Infiltration dans le sol

FPR verticaux dont 2ème

étage non drainé² 1er étage3 : 3 cellules ; 1,2 à 1,5 (pour garantir NK<6 mg/l) m2/hab. au total ; 300 g DCO/m2/j sur filtre en fonctionnement ; 0,37 à 0,5 m/j sur filtre en fonctionnement

2ème étage3 : 2 cellules ; 0,8 à 1 m2/hab. au total Evapotranspiration TTCR9 Absence de données établies en m2/EH

7 Source : « Filières d’épuration adaptées aux petites collectivités », document technique FNDAE n°22, Olivier Alexandre, Catherine Boutin, Philippe Duchène, Cécile Lagrange, Abdel Lakel, Alain Liénard, Dominique Orditz, Ministère de l’Agriculture et de la Pêche, Cemagref, CSTB, 1997.

8 Nota : Nécessité de réaliser des études pédologiques, géologiques et hydrogéologiques pour prévenir tout risque de pollution de la nappe phréatique

9 Sources : « Des saules pour l’énergie et la phytoremédiation en Suède », I.Dimitriou et P. Aronsson, Revue internationale des forêts et des industries forestières Unasylva, 221, volume 56, p 47 à 50, 2005.

« Le Taillis de saule à Très Courte Rotation – Guide des bonnes pratiques agricoles », Programme Life Environnement 2004-2007, Wilwater, Association d’Initiatives Locales pour l’Energie et l’Environnement AILE.

« Le rôle épuratoire des TTCR de saules : Bilan du suivi expérimental », AILE – Programme Life Environnement Wilwater, novembre 2007.

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7.7.3. La technique TTCR

7.7.3.1. L’état de l’art a. Les besoins en eau :

Comparaison des retours d’expériences suédoises et françaises10

Expériences suédoises11 Expériences françaises (Bretagne)12 Ratio l/j/saule 1,7 0,7 à 1,5 Ratio l/m2/j 2,5 1,1 à 2,2

b. Les besoins en nutriments

Apports annuels conseillés en éléments nutritifs en traitement tertiaire13

kg N/ha/an kg P/ha/an kg K/ha/an kg Ca/ha/an kg Mg/ha/an 63 - 75 9 - 11 50 - 59 24 - 29 4 - 5

L’azote éliminé par le système sol-saule est estimé à 200 kgN/ha/an, azote éliminé par exportation par la plante et par dénitrification et immobilisation dans le sol.

c. Questions en suspend

Selon le critère utilisé « besoins en eau » ou « besoins en nutriments », les surfaces déployées des TTCR ne sont pas les mêmes. A ce jour, il n’a pas été défini, dans un contexte général, laquelle de ces deux approches était à retenir comme base de calcul. Qui plus est, le comportement de l’eau dans les sols, étant données leur morphologie, leur perméabilité…doit être également pris en compte. Certains SATESE demandent systématiquement une étude hydrogéologique préalable afin de définir au cas par cas les recommandations et ratios à retenir.

7.7.3.2. Les enseignements L’état des lieux porte sur six stations d’épuration. Le retour d’expérience reste donc peu fourni. Il en ressort, cependant, que les ratios de dimensionnement sont très différents les uns des autres. La qualité des sols variables pourrait expliquer, en partie cette disparité. Par ailleurs, les TTCR ne sont pas employés à la seule fin du « zéro rejet » dans la mesure où ils sont aussi utilisés dans un contexte de « restauration ou d’intégration paysagère » d’un site.

Enfin, la logique du dimensionnement rationnel a tendance à souvent s’effriter entre les projets et les réalisations, face au manque de place ou l’importance des coûts. On peut donc être très réservé quant à la rigueur de certaines approches. Par exemple, un TTCR calculé initialement à 8 ha, est passé par 3 ha en cours de projet et a fini à 1 ha à la construction, sans autre explication que le manque de surface disponible.

10 Dans deux départements, des bureaux d’étude mentionnent des ratios de dimensionnement différents entre eux mais aussi en décalage par rapport aux retours d’expériences du programme Life :

Département A (35) => Saule : 150 l/j/plant et Peuplier : 250 l/j/plant Département B (86) => Saule : 5 à 10 l/m2/j

11 « Des saules pour l’énergie et la phytoremédiation en Suède », Op cit

12 Sources : « Le Taillis de saule à Très Courte Rotation – Guide des bonnes pratiques agricoles », Op. cit.

« Le rôle épuratoire des TTCR de saules : Bilan du suivi expérimental », Op. cit. 13 « Le Taillis de saule à Très Courte Rotation – Guide des bonnes pratiques agricoles », Op. cit..

Cycles de l’eau et des nutriments dans un TTCR (Source : Le rôle épuratoire des Taillis à Très Courte

Rotation de saules – WILWATER 2007

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26/35 Au vu de ces exemples, il ressort :

que le terme TTCR est utilisé dans des contextes très différents et parfois de façon abusive,

qu’aucun ratio type m2/ EH ne peut être retenu, que les ratios varient logiquement fortement en fonction de la finalité du TTCR

(« rejet zéro », exportation nutriment), que la nature des sols peut influencer radicalement ce ratio de dimensionnement, qui

n’apparaît donc pas des plus pertinents, qu’il est nécessaire d’avoir plus de recul pour savoir quel critère de dimensionnement

pourrait être retenu pour évaluer la pertinence des projets.

Des études préalables au cas par cas doivent être recommandées pour justifier des dimensionnements proposés.

7.8. Conclusion sur les procédés mixtes. Le groupe de travail a largement constaté la multiplication des installations et des projets d’installations classés en catégorie mixte. Face à la multiplicité des combinaisons et au faible recul sur ces techniques, les SATESE appellent à la vigilance afin d’éviter dans un avenir proche :

Des difficultés à respecter les normes de rejet, Une exploitation contraignante des installations avec un temps important consacré à

l’entretien de la partie végétale, Un vieillissement prématuré des installations, Des investissements d’argent public dans des systèmes qui n’apportent pas à terme

les performances attendues.

Les travaux en cours du CEMAGREF ont déjà apporté quelques éclairages. Les retours d’expérience des départements où les premières réalisations sont en service complètent utilement cette réflexion et permettent de dégager des questionnements pertinents dont ce chapitre fait la synthèse.

C’est bien la poursuite de ce travail de mise en commun de retours d’expérience qui permettra de ne pas continuer à diffuser certains procédés contestables. Face à l’action commerciale jugée agressive de certains constructeurs vis-à-vis des maîtres d’ouvrage, à une époque où le « végétal » et le développement durable est de plus en plus un fond de commerce, l’avis technique des SATESE est plus qu’indispensable pour guider les choix de ces maîtres d’ouvrage. Les demandes de « rejet zéro » soulèvent de nombreuses questions de la part des SATESE. Il y a une forte demande pour interpeller les acteurs publics sur ce sujet, notamment le ministère, afin de valider ces pratiques et mesurer les conséquences écologiques.

8. Hygiène et sécurité Les stations d’épuration présentent les risques suivants :

Les risques de chute. Les risques de chutes verticales sont principalement localisés sur les postes de relevage, systèmes de bâchées et les regards sur le site. Les risques de chute horizontale sont liés à l’eau mais aussi aux graisses (prétraitements) et la boue (opérations d’évacuation). Ce type d’accident est parmi les plus fréquents en assainissement.

Risques électriques : présents dès lors que des systèmes électromécaniques sont utilisés (poste de relevage, système de bâchées munis de pompes). Le personnel exploitant ayant à intervenir sur les armoires de ces postes doit être habilité.

Risques liés à l’asphyxie et l’intoxication à l’H2S : Les stations étudiées disposent de très peu d’espaces confinés. Néanmoins, sur les ouvrages d’entrée,

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les installations sont très souvent couvertes. Ainsi, sur les postes de relevage et systèmes de bâchées, des odeurs d’H2S sont fréquentes. A ce niveau, des mesures d’environnement de travail pour définir la possibilité de travail en sécurité sont très fortement recommandées. L’ouverture des trappes bien avant l’intervention peut être une bonne solution. Des risques de chutes existent cependant.

Risques bactériologiques : les risques d’infection sont inhérents à la présence d’eaux usées. Toutes interventions où il y a contact direct avec les effluents est synonyme de risque de contamination. La prévention de ce risque particulier renvoie : • A l’hygiène générale adaptée lors des opérations d’exploitation. Cela Implique : a) le port des gants et des habits de travail, b) le nettoyage de ces habits par l’employeur, c) la présence d’un point d’eau potable sur le site, c) l’interdiction de fumer et de manger sur le site ; • A la vaccination du personnel exploitant au titre de la prévention des maladies

professionnelles (leptospirose, hépatite A et poliomyélite).

Risques mécaniques : la présence d’organes en mouvement présente un risque mécanique de type section et écrasement... Les exploitants doivent être sensibilisés à ce sujet. Les opérations de nettoyage et de vérification présentent un risque important lors des remises en marche de systèmes bloqués. Les opérations de faucardage et de curage présentent également ce type de risque. Il est fortement recommandé de procéder à la rédaction d’un plan de prévention de l’entreprise extérieure effectuant cette opération.

Risques dus aux opérations de levage : ces risques sont présents sur les postes de relevage en exploitation courante mais aussi lors d’opérations exceptionnelles (levage du système de bâchées pour remédier à des problèmes de fonctionnement, levage des canalisations aériennes de répartition sur les massifs avant faucardage des roseaux, …). La prise en compte de ces risques par des moyens de levage adaptés et vérifiés régulièrement est une obligation.

Risques liés à la circulation d’engins : à priori risques peu fréquents étant donné l’absence dans la plupart des cas de livraison régulière de réactif, ces risques apparaissent lors des opérations de faucardage ou d’évacuation de boue.

Risques liés aux bruits : une prévention individuelle s’impose lors des opérations de nettoyage sous pression, faucardage, entretien des abords, ….

Risques liés à l’eau sous pression : lors les opérations de nettoyage avec jet sous pression, il existe des risques : • de lésions en cas de contact direct du jet sous pression avec une partie du corps. • en cas de projections accidentelles sur les parties électriques submersibles. • de contamination par la création d’aérosol chargé en micro-organismes.

Le port des équipements de protection est obligatoire, par exemple chaussures et gants de sécurité, ciré, visière ou masque pour les risques de projection sur le visage et les yeux. 9. Vers un échange permanent sur les petites stations

d’épuration en Loire-Bretagne

L’objectif de ce chapitre est de formaliser les besoins et les possibilités d’un réseau d’échange à l’échelle du bassin Loire-Bretagne. Ce réseau vise à acquérir et à diffuser des connaissances sur les procédés émergeants d’assainissement des petites collectivités.

Ce chapitre s’appuie sur deux éléments déjà existants qu’il convient de formaliser et/ou de pérenniser à savoir :

le site internet et le forum de l’ARSATESE Loire-Bretagne, le réseau constitué autours de l’étude avec les acteurs suivants : l’AELB, les

SATESE regroupés autours de ARSATESE-LB, le CEMAGREF et l’OIEau.

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9.1. Etat des lieux et contexte

L’ARSATESE Loire-Bretagne dispose d’un site internet et d’un forum permettant un contact permanent entre ses membres.

Ce forum « associatif » est un outil rodé et utilisé par les SATESE du bassin. Il permet notamment de poser des questions sur la thématique assainissement (exploitation, méthodes, bonnes pratiques, techniques, matériel, prestataires, juridique…), de mettre à disposition des documents et de servir de vecteur d’informations (actualités, veille technologique et juridique, vie de l’association…). Il est strictement réservé aux membres de l’ARSATESE (accès restreint, avec identification).

Depuis le 3 juin 2008, l’ARSATESE Loire-Bretagne dispose d’un nouveau site web : http://www.arsatese-loirebretagne.asso.fr/spip

Pour l’instant, le site internet et le forum vivent et évoluent grâce au bénévolat de quelques personnes (quatre modérateurs sont recensés sur le forum de l’ARSATESE). Les besoins exprimés afin de le pérenniser ces outils sont principalement :

la rédaction de synthèse sur les discussions, l’alimentation en informations extérieures aux SATESE

Un appui technique pour le développement de ces outils et un soutien financier pour le développement et la maintenance du site sont également nécessaires.

L’étude sur les STEP de petites capacités en Loire-Bretagne a permit d’amorcer une appropriation collective d’une démarche d’échange et de mutualisation des données techniques. Cette émulation créée autour de l’étude montre l’intérêt de tous à la mise en place d’un réseau d’échange pérenne.

9.2. Mise en place du réseau d’échange

e) Objectifs du réseau

Notre proposition pour la mise en place d’un réseau permanent d’échange et de mutualisation des connaissances s’appuie sur deux vecteurs de communication :

les nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC) ; les techniques plus classiques de journées de rencontre et de réunions de groupe de

travail.

Les principales vocations de ce réseau sont de : Créer un lieu d’échange afin d’établir les bonnes pratiques, de résoudre les difficultés

de chaque participants ; Assurer une veille sur les technologies existantes et émergentes ; Constituer une base de connaissance mutuelle et libre d’accès aux membres du

réseau.

Pour ce faire, le réseau doit s’appuyer sur les éléments techniques existants, à savoir Un forum privé réservé aux SATESE du bassin Un portail public, avec une partie accessible uniquement aux membres du réseau,

permettant de diffuser les principaux éléments de réflexion du forum, des retours d’expériences, des contributions d’experts …

Des journées de rencontres et des réunions de groupes de travail.

f) Contenu des outils de communication

En ce qui concerne le contenu du forum, les propositions faites visent l’amélioration des fonctionnalités et de l’ergonomie pour mieux adapter le forum au futur réseau :

Mise à jour du programme phpBB ; Mise en place d’une charte graphique ; Réorganisation des pages pour une simplification de la navigation.

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Le site internet de l’ARSATESE a récemment été mis en place. Les rubriques en place sur ce site sont toutes d’intérêt :

Présentation des SATESE et de l’ARSATESE ; Affichage des dernières contributions du forum ; Liste des adhérents de l’association ; Rubriques thématiques du forum : Autosurveillance, recherche d’emploi, études ; Liste des principaux textes réglementaires.

Afin d’améliorer le fonctionnement du site et d’en assurer la pérennité, voici les rubriques qui nous semblent importantes à développer ou mettre en place :

Articles de synthèse des discussions du forum ; Intervention / réponses d’experts ; Informations utiles / dernières publications ; Articles thématiques ; Retours d’expérience14 Dernières contributions

g) Régulation du réseau

La régulation du réseau consiste d’une part à s’assurer du bon fonctionnement des outils de communication et de leur attractivité et d’autre part à s’assurer de l’organisation régulière de rencontres entre les membres du réseau. Les tâches qui permettent la bonne régulation d’un réseau d’information sont les suivantes15 :

Modération des outils de communication ; Validation des documents ; Organisation des outils de communication ; Suivi des contributions ; Mise en place de questionnaires/sondages ; Réalisation d’une lettre d’information périodique ; Organisation de groupe de travail thématique.

h) Animation du réseau La réussite d’un réseau pérenne repose essentiellement sur la qualité de son animation.

Les tâches d’animation sont fonction du contenu retenu pour le forum et le site internet. On peut citer les suivantes :

Gestion des interventions d’experts ; Collecte d’informations / publications ; Rédaction d’articles de synthèse ; Rédaction de fiche type ; Réalisation d’une lettre d’information.

Le pilotage du réseau s’appuie sur trois entités dont les rôles sont décrits ci-dessous : l’animateur (ou groupe d’animateurs), les groupes de travail et le comité de pilotage.

Pour un fonctionnement optimal, l’animateur doit être notamment capable de : Comprendre les débats techniques du forum ; Mobiliser un réseau d’experts (rédaction d’articles, réponses aux questions) ; Collecter et juger de la pertinence des nouvelles publications.

Les groupes de travail, composés essentiellement de membres des SATESE et du CEMAGREF, ont pour objectif de faire vivre le réseau en travaillant sur des thèmes ciblés. Ces groupes peuvent avoir différentes missions :

de l’établissement de protocole de mesures sur des sites ciblés ; de faire un suivi de sites (campagnes de mesures) ; de réaliser des articles thématiques, documents de synthèse sur des procédés.

14 Il pourrait également être envisagé de diffuser des résultats de suivi précis de procédés innovants notamment suite à des campagnes de mesures de SATESE. 15 Toutes ces actions ne sont pas indispensables.

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Le comité de pilotage sera notamment en charge de : Valider les propositions de restructuration du site internet / création de nouvelles

rubriques ; Définir les thématiques à traiter par les groupes de travail et identifier les

responsables ; Elaborer la stratégie de communication des informations diffusées sur le site ; Définition des droits d’accès aux outils de communication ; Déterminer quels peuvent être les financements pour faire vivre le réseau.

Le groupe devra se réunir au moins une fois par an.

9.3. Acteurs et rôles

Les SATESE peuvent occuper tous les rôles envisagés, il est raisonnable d’imaginer que l’ensemble du pilotage soit de leur responsabilité. Toutefois, il ne paraît pas souhaitable de maintenir le réseau proposé uniquement sur la base du bénévolat. Il faut dégager du temps de certains membres pour qu’ils puissent assurer le fonctionnement du réseau (temps rémunéré). Le rôle indispensable des SATESE se situe, au minimum, dans la participation aux discussions / réflexions, base de tout ce qui sera diffusé sur le site internet.

Outre le rôle de décision dans le comité de pilotage et de participation dans des groupes de travail, l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne doit être un relai au niveau national pour communiquer sur les activités du réseau. Elle peut également avoir le rôle d’animateur du réseau décrit précédemment, toutes les compétences requises étant réunies au sein de l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne.

Le rôle du CEMAGREF est notamment celui d’expert, que ce soit pour la réalisation d’articles thématiques ou l’intervention en réponse à des questions sur le forum. Il est également important que les membres du CEMAGREF participent aux groupes de travail. Il peut également potentiellement assurer le rôle d’animateur.

L’Office International de l’Eau peut assurer le rôle d’expert, par l’intermédiaire des membres du centre de formation, mais surtout le rôle d’animateur.

9.4. Moyens logistiques et besoins

Les besoins chiffrés présentés ci-dessous sont basés sur la production d’une lettre d’information par mois (rédaction d’une synthèse des contributions sur le forum et rédaction d’un article thématique ou d’une synthèse d’un retour d’expérience).

a. Animation Régulation des outils de communication (modération, organisation, validation des

documents, mise en place de questionnaire éventuels) : 3 à 4 jours par mois, Collecte des nouveautés concernant la publication juridique, technique … : 1 à 2

jours par mois, Article thématique ou retour d’expérience (identifier le besoin, identifier le partenaire

(expert), caler le sujet, relecture, cherche des illustrations, des références, et mise en ligne) : 2 à 3 jours par mois,

Rédaction d’une synthèse des contributions du forum : 2 jours par mois, Rédaction de la lettre périodique : 1 jour par mois,

Soit un total de 9 à 12 jours par mois pour l’animation du réseau.

b. Intervention d’Expert Rédaction d’un article thématique : 4 à 5 jours (tous les deux mois dans la solution

retenue), Réponses aux questions sur le forum (sur la base de 5 questions par mois) : 1 jour

par mois,

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En ce qui concerne la participation aux groupes de travail, cela est très variable en fonction des besoins exprimés par le réseau. Pour l’acquisition de résultats, le suivi de site, l’analyse et la rédaction de synthèse, le CEMAGREF estime les ressources nécessaires à un équivalent temps plein.

Cette estimation ne tient pas compte du temps de développement informatique des outils de communication (site internet et forum).

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10. Conclusion

Les Filtres à Sable font l’objet d’une véritable défiance. Lors de cette étude, les SATESE ont signalé l’absence quasi-totale de nouveaux projets de construction. Les retours d’expériences sur les filtres à sable sont, pour la plupart, très négatifs. Les SATESE ne conseillent plus ces procédés, vu le nombre important de colmatage. Cependant, il convient de rappeler que si l’exploitation des filtres est bonne, si le réseau est séparatif et si il y a une évacuation régulière des matières de vidange / boues issues des traitements primaires alors les filtres à sable peuvent fonctionner correctement. La possibilité de réaliser de nouveaux essais pilotes avec d’autres bases de dimensionnement et des conditions d’exploitations strictes ne doit pas être écartée. Le procédé des filtres plantés de roseaux à écoulement vertical est dit « rustique ». Il s’agit de la technique la plus fiable qui existe sur le marché en ce moment. De ce fait, il rencontre un réel succès. Cependant, les ouvrages doivent bénéficier d’une conception, d’un dimensionnement et d’une exploitation soignés, rigoureux. Si l’un de ces critères est déficient la station d’épuration peut présenter un ou plusieurs dysfonctionnements entraînant un non- respect des niveaux de rejet. Cela engendre aussi des temps de travail et des coûts supplémentaires pour remédier aux dysfonctionnements. L’exploitant doit donc réaliser rigoureusement les différentes tâches d’exploitation. Des recommandations ont été faites en ce qui concerne les différentes tâches d’exploitation courantes mais aussi annuelles, et exceptionnelles. Elles font l’objet d’un rapport séparé de cette synthèse. Concernant les procédés mixtes, le groupe de travail a constaté la multiplication des installations et des projets d’installations classés en catégorie mixte. Face à la multiplicité des combinaisons et au faible recul sur ces techniques, les SATESE appellent à la vigilance afin d’éviter des déboires relatifs aux normes de rejet à respecter ; à une exploitation contraignante des installations ; à un vieillissement prématuré des installations ; à des investissements d’argent public dans des systèmes qui n’apportent pas à terme les performances attendues. Les principaux apports de l’étude sont :

une synthèse bibliographique sur les stations d’épuration adaptées aux petites collectivités ;

une base de donnée utilisant la technique web concernant plus de 80 Stations du Bassin (CD-Rom joint) ;

une vingtaine d’études de cas plus détaillées ; un guide d’exploitation des Filtres Plantés de Roseaux ; l’animation de différents groupes de travail concernant les Filtres à Sables, les Filtres

Plantés de Roseaux, les procédés mixtes, les aspects transversaux ; les comptes rendus des discutions de ce groupe de travail ; une proposition pour la mise en place d’un forum d’échange ; la présente synthèse.

Cette étude a permis d’amorcer une appropriation collective d’une démarche d’échange et de mutualisation des données techniques. Cette émulation créée autour de l’étude montre l’intérêt de tous à la mise en place d’un réseau d’échange pérenne.

Des propositions ont été faites pour structurer ce forum d’échange, le temps est maintenant, pour les SATESE, à la réflexion sur les suites à donner…

Rappelons que le marché des petites stations d’épurations « naturelles » présente un très gros potentiel en France sur quatre segments :

les populations rurales relevant de l’assainissement autonome regroupé ;

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les populations relevant théoriquement de l’assainissement collectif mais situées en périphérie des agglomérations ;

le renouvellement des stations d’épuration déjà construites selon une technique extensive ;

le renouvellement des stations d’épuration déjà construites selon une technique intensive mais de petite capacité.

Il faut cependant bien garder à l’esprit que la demande en petites stations réalisées selon une technique extensive peut très fortement varier en fonction :

des exigences du milieu récepteur, de l’importance de la capacité de traitement de la STEP, de l’analyse technico-économique des solutions possibles.

En l’état actuel des techniques, ce ne sont pas les coûts d’investissement qui vont privilégier telle ou telle technique car un procédé extensif peut se révéler aussi cher à l’investissement (voire plus en cas de pose d’une géomembrane) qu’un procédé intensif. En revanche, les procédés extensifs, plus rustiques et plus simples d’utilisation permettent d’abaisser significativement les coûts d’exploitation. Par ailleurs, les SATESE ont soulevé, au travers de cette étude, de nombreuses questions relatives à la conception et au fonctionnement de ces procédés extensifs mais également sur les politiques actuelles concernant l’épuration des eaux usées des petites collectivités. L’ensemble de ces questions, et les éléments de réponses apportés par les experts du CEMAGREF, sont reportés dans les annexes 19 et 20. Un service public fort pour aider à l’exploitation des ces petites stations est donc une nécessité et les SATESE sont investis de cette charge par les textes législatifs et réglementaires. Une organisation des échanges des retours d’expérience reste une nécessité vitale pour le secteur. L’impulsion doit venir des SATESE, pour une meilleure prise en compte de leurs besoins propres. Des acteurs tels que les Agences de l’Eau, le CEMAGREF, ou encore l’OIEau sont prêts à participer à ce challenge.

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11. Bibliographie

ABISSY M., MANDI L., Utilisation des plantes aquatiques enracinées pour le traitement des eaux usées urbaines : cas du roseau, 1999, Revue des Sciences de l'eau.

Agence de l'Eau Rhin-Meuse, Epuration des eaux usées domestiques par filtres plantés, avril 1999, Relevé de conclusions.

Agence de l’Eau Rhône Méditerranée Corse, Epuration des eaux usées par des filtres plantés de macrophytes, Etude bibliographique, 1999.

ALEXANDRE O., BOUTIN C., DUCHENE P., LAGRANGE, LAKEL A., LIENARD A., ORDITZ D., Filières d'épuration adaptées aux petites collectivités, 1998, Document technique FNDAE n°22.

BOUTIN C., Eléments de comparaison techniques et économiques des filières d'épuration adaptées aux petites collectivités, juin 2003, Ingénieries n°34.

BOUTIN C., LIENARD A., LESAVRE J., Filières d'épuration pour petites collectivités : les cultures fixées sur supports fins, décembre 2000, Ingénieries - EAT n°24.

BOUTIN C., LIENARD A., ESSER D., Les stations d’épuration par filtres plantés de roseaux, juin-juillet 1999, L'Eau, L'Industrie Les Nuisances n°223.

CAUE 45, Epurer les eaux usées : quelles solutions alternatives ?, 2004, Site internet : http://www.arci.fr/CAUE45/Fiches/F6_1.html.

Commission européenne, Procédés extensifs d'épuration des eaux usées adaptés aux petites et moyennes collectivités, 2001.

Décision Environnement, Etude de cas : peupliers et roseaux contre azote et nitrates, mai 1995, Europe, le défi de l’eau, hors série.

Entreprises Premier CDN Ltée, Hydro-Québec et EAT Environnement Inc., La mise au point de filières de traitement à base de tourbe pour l'assainissement autonome des eaux usées domestiques au Québec : état de la pratique, août 1994, Sciences et techniques de l'eau volume 27 n°3.

KASSOUK Z., Bilan en France des opérations d'infiltration-percolation des eaux usées traitées, Synthèse technique, mars 2002, ENGREF - OIEau.

LIENARD A., BOUTIN C., ESSER D., Constructed wetlands for wastewater treatment in Europe, 1998, CEMAGREF - SINT.

MOLLE P., Filtres plantés de roseaux : limites hydrauliques et rétention du phosphore, décembre 2003, Thèse CEMAGREF.

Office International de l’Eau – Centre National de Formation aux Métiers de l’Eau, Les systèmes à cultures fixées sur supports fins, 2003.

PRONOST J., BOYER P., Exploitation des stations d’épurations des petites collectivités, novembre 2003, Environnement & Technique n°231.

SATESE du bassin Loire-Bretagne, Rapports de visites et bilans 24 Heures de stations du bassin.

OIEau

Proposition pour la constitution d’un réseau d’échange entre les SATESE du

bassin Loire-Bretagne

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Proposition pour la constitution d’un réseau d’échange entre les SATESE du bassin

Loire-Bretagne


CNFME - CNIDE


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Sommaire I. Introduction___________________________________________________________ 2 II. Etat des lieux et contexte ________________________________________________ 3

II.1. L’ARSATESE-Loire-Bretagne ___________________________________________ 3 II.2. Contexte ___________________________________________________________ 3 II.3. L’étude sur les STEP de petites capacités en Loire-Bretagne __________________ 4

III. Mise en place du réseau d’échange______________________________________ 4 III.1. Vocation du réseau___________________________________________________ 4 III.2. Contenu du forum____________________________________________________ 4 III.3. Contenu du site internet _______________________________________________ 5 III.4. Régulation du réseau _________________________________________________ 6 III.5. Animation du réseau__________________________________________________ 7 III.6. Pilotage du réseau ___________________________________________________ 8

IV. Acteurs et rôles______________________________________________________ 9 IV.1. Les SATESE _______________________________________________________ 9 IV.2. L’Agence de l’Eau Loire-Bretagne _______________________________________ 9 IV.3. Le CEMAGREF _____________________________________________________ 9 IV.4. L’Office International de l’Eau __________________________________________ 9

V. Moyens logistiques____________________________________________________ 10 V.1. Les besoins ________________________________________________________ 10 V.2. Les financements ___________________________________________________ 10

I. Introduction

Au cours de la première phase de l’étude sur les stations d’épuration de petites capacités du bassin Loire-Bretagne, qui fût l’occasion de réunions et rencontres régulière entre l’ensemble des SATESE du bassin, l’idée de pérenniser le réseau d’échange est apparue comme une nécessité pour tous les acteurs.

En effet, en cette période de mise en concurrence du secteur de l’assistance aux exploitants de station d’épuration, les SATESE, relayés par l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne, jugent opportun de créer un réseau d’informations permettant de mutualiser les connaissances, d’optimiser l’effort de recherche et de faire ressortir les informations pertinentes.

Les effets attendus de cette « symbiose » entre les acteurs de ce futur réseau d’informations sont une plus-value dans les services proposés par chaque acteur, la constitution d’une base de connaissances mutualisées garantissant la pérennité du savoir et la génération de nouvelles informations.

L’objectif de cette proposition, réalisée à la demande de l’Agence de l’eau Loire-Bretagne, est de formaliser les besoins et les possibilités de ce réseau d’échange à l’échelle du bassin Loire-Bretagne afin d’acquérir et de diffuser des connaissances sur les procédés émergeants sur l’assainissement des petits collectifs.

Notre proposition s’appuie sur deux éléments déjà existant qu’il convient selon nous de formaliser et/ou de pérenniser à savoir :

- Le site internet et le forum de l’ARSATESE Loire-Bretagne, - le réseau constitué autours de l’étude avec les acteurs suivants : Agence de l’eau Loire-

Bretagne, les Services d’Assistance Technique aux Exploitants des Stations d‘Epuration (SATESE) regroupés autours de l’Association Régionale des SATESE Loire-Bretagne (ARSATESE-LB), l’Institut de recherche pour l'ingénierie de l'agriculture et de l'environnement (CEMAGREF) et l’Office International de l’Eau (OIEau).

Note : Ce document est un document de travail qui sera discuté notamment au cours de l’AG de l’ARSATESE. Nous laissons volontairement des interrogations dans le document qui serviront de base aux discussions.

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II. Etat des lieux et contexte

II.1. L’ARSATESE-Loire-Bretagne

L’ARSATESE Loire-Bretagne est une association loi 1901 regroupant le personnel travaillant dans les SATESE du bassin Loire-Bretagne. Les techniciens des SATESE ont souhaité se regrouper en association pour :

- Uniformiser leurs méthodes de travail - Mettre en commun leurs expériences professionnelles - Former un réseau d’experts. - Etre des partenaires auprès des organismes publics (services de l’état, Agence de l’Eau, …) - Réfléchir sur l’avenir et le devenir de leur profession.

L’association dispose d’un site internet et d’un forum permettant un contact permanent entre ses membres.

a. Structure du forum de l’ARSATESE

L’ARSATESE-LB dispose depuis quelques années d’un forum constitué par la communauté de ces membres. Ce forum « associatif » est un outil rodé et reconnu par les SATESE du bassin qui permet notamment de poser des questions sur la thématique assainissements au sens large (exploitation , méthodes, bonnes pratiques, techniques, matériel, prestataires, juridique…), de mettre à disposition des documents et de servir de vecteur d’informations (actualités, veille technologique et juridique, vie de l’association…). Ce forum est strictement réservé aux membres de l’ARSATESE (accès restreint, avec identification).

b. Structure du site de l’ARSATESE Depuis le 3 juin 2008, l’ARSATESE Loire-Bretagne dispose d’un nouveau site web développé sous SPIP : http://www.arsatese-loirebretagne.asso.fr/spip Le site est structuré à partir des éléments du forum. La page d’accueil présente les dernières contributions sur le forum et les rubriques proposées reprennent en partie celles du forum (Etudes, auto surveillance, réglementation …). Le site propose également les principaux textes réglementaires en Assainissement et la liste des adhérents de l’association. Il est a noté que pour l’instant le site internet et le forum vivent et évoluent grâce au bénévolat de quelques personnes (quatre modérateurs sont recensés sur le forum de l’ARSATESE). Les besoins exprimés pour afin de le pérenniser ces outils sont principalement :

- la rédaction de synthèse sur les discussions, - l’alimentation en informations extérieures aux SATESE

Par ailleurs, un appui technique pour le développement de ces outils et un soutien financier pour le développement et la maintenance du site sont également nécessaires.

II.2. Contexte Suite à l’adoption de l’article 73 de la Loi sur l’eau du 30 décembre 2006 (et son décret d’application du 27 juin 2007) les activités des Satese sont soumises à la concurrence, en faisant obligation aux collectivités qui souhaitent continuer à bénéficier de leur concours de les rémunérer, ce qui n’était pas le cas pour la majorité d’entre eux auparavant. Ces contraintes menacent la pérennité des interventions des Satese qui pourraient ainsi perdre, d’après leurs estimations, de 50 à 70 % de leurs missions. La principale crainte est de ne voir qu’une partie des missions reprises par des opérateurs privés conduisant à une perte de connaissance.

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4 De plus, l’arrivée de ces opérateurs privés laisse craindre que les SATESE ne souhaitent plus fournir d’information à la concurrence. Dans ce contexte d’incertitude, le moment choisi pour la constitution d’un réseau d’échange semble pertinent car il leurs fournirait des arguments pour mieux présenter leurs compétences. Dans la même logique, pour un bon fonctionnement du réseau d’échange, il n’est pour l’instant pas opportun d’ouvrir le réseau aux acteurs privés entrant directement en concurrence avec les SATESE. Il est toutefois possible de faire participer ces nouveaux acteurs en ouvrant une partie du réseau à tout public, via le site internet (le forum restant strictement ouvert aux membres des SATESE).

II.3. L’étude sur les STEP de petites capacités en Loire-Bretagne L’étude sur les stations d’épuration de petites capacités du bassin Loire-Bretagne, financée par l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne, a permis d’amorcer une appropriation collective d’une démarche d’échange et de mutualisation des données techniques. Les acteurs impliqués dans cette démarche sont les suivants : l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne, les SATESE du bassin, le CEMAGREF et l’OIEau. Cette émulation créée autour de l’étude montre l’intérêt de tous à la mise en place d’un réseau d’échange pérenne.

III. Mise en place du réseau d’échange La proposition de l’OIEau pour la mise en place d’un réseau permanent d’échange et de mutualisation des connaissances s’appui sur deux vecteurs de communication que sont les nouvelles technologies de l'information et de la communication (site internet et forum) et les techniques plus classiques de journées de rencontre et de réunions de groupe de travail.

III.1. Vocation du réseau

La vocation du réseau d’échange est de permettre, de façon pérenne, l’échange et la mutualisation des connaissances à caractère technique entre les SATESE du bassin. Les principales vocations de ce réseau sont de :

- Créer un lieu d’échange afin d’établir les bonnes pratiques, de résoudre les difficultés de chaque participants

- Assurer une veille sur les technologies existantes et émergentes - Constituer une base de connaissance mutuelle et libre d’accès aux membres du réseau

Pour ce faire, le réseau doit s’appuyer sur les éléments techniques existants, à savoir

- Un forum privé réservé aux SATESE du bassin - Un portail public, avec une partie accessible uniquement aux membres du réseau, permettant

de diffuser les principaux éléments de réflexion du forum, des retours d’expériences, des contributions d’experts …

- Des journées de rencontres et des réunions de groupes de travail.

III.2. Contenu du forum Ce chapitre et le suivant ont pour objet de lister les principaux éléments du forum et du site internet qui nous semble les plus intéressant pour la communauté des SATESE. Notre proposition s’appuie sur les outils mis en place par l’ARSATESE-LB qui dispose déjà d’une communauté d’utilisateur et d’un bon socle technique. Le forum de l’ARSATESE se base sur le logiciel phpBB. Ce logiciel est mis gratuitement à disposition dans les conditions définies par la licence GNU/GPL, la seule condition est de conserver la mention du copyright faite en bas de chaque page. Le choix de ce logiciel nous semble tout à fait adapté à l’utilisation souhaitée.

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5 Le contenu proposé actuellement répond également aux attentes : accès limité aux membres du réseau avec identification, structuration des rubriques par thématiques. Voici toutefois quelques propositions d’amélioration des fonctionnalités et de l’ergonomie pour mieux adapter le forum au futur réseau :

a. Mise à jour du programme phpBB

La force de phpBB réside dans sa communauté très active, maintenant, corrigeant et développant le logiciel. Toutefois, phpBB possède potentiellement un nombre important de failles de sécurité non encore identifiées et patchées. La mise à jour systématique à la dernière version du logiciel est donc recommandée, voire indispensable.

b. Mise en place d’une charte graphique Actuellement, le forum de l’ARSATESE-LB utilise la charte graphique par défaut du logiciel. Il est donc souhaitable pour une meilleure identification et présentation du forum de mettre en place une charte graphique en se basant dans un premier temps sur les feuilles de style CSS.

c. Réorganisation des pages pour une simplification de la navigation Le forum de l’ARSATESE-LB ayant une utilisation légèrement différente de celle visée par le forum du futur réseau d’information. Il sera probablement nécessaire de réorganiser une partie du site afin de faciliter la navigation au niveau des sujets techniques et une bonne gestion des droits d’utilisations par profils d’usager. Il sera donc nécessaire de prévoir au moins 2 zones distinctes :

- une zone réservée aux membres du réseau d’information, - une zone « réservée » à l’usage de l’ARSATESE-LB qui se sert d’abord de cet outil pour sa

communication interne.

III.3. Contenu du site internet Le site internet de l’ARSATESE a récemment été mis en place. Il s’appui à présent sur le logiciel libre SPIP (Système de Publication pour l'Internet) destiné à la production de sites Web, de type système de gestion de contenu (SGC, en anglais CMS pour Content Management System) inspiré des métiers de l'édition. Ce logiciel est réputé pour être d'une grande simplicité d'installation, d'usage et de maintenance, est largement utilisé par des réseaux de personnes, des institutions publiques ou privées. De plus son administration ne nécessite pas de compétence particulière en informatique. Les rubriques en place sur le site actuel sont toutes d’intérêt :

- Présentation des SATESE et de l’ARSATESE - Affichage des dernières contributions du forum - Liste des adhérents de l’association - Rubriques thématiques du forum : Autosurveillance, recherche d’emploi, études - Liste des principaux textes réglementaires

Afin d’améliorer le fonctionnement du site et d’en assurer la pérennité, voici les rubriques qui nous semblent importantes à développer ou mettre en place :

Toutes les rubriques présentées ci-dessous doivent faire l’objet de discussions en réunion.

a. Articles de synthèse des discussions du forum Afin de donner plus de cohérence au contenu du site, il nous parait nécessaire d’étoffer le contenu des rubriques thématiques avec des articles de synthèse de discussion du forum. Ces articles synthétiseraient, à une périodicité donnée (mois/trimestres/à la demande), tous les « post » du forum d’une même thématique.

b. Intervention / réponses d’experts Sur certains sujets de pointes, il est parfois nécessaire d’avoir recours à des avis/connaissances extérieurs aux membres de la communauté. L’intervention rémunérée d’experts pour répondre à des questions précises sur le forum serait un réel plus pour l’attractivité du forum et au final enrichir la base de connaissances. Pour ce faire, il pourrait être décidé de passer des conventions avec un ou plusieurs organismes spécialisées qui aurait pour mission de rédiger, en fonction des besoins, des articles relatifs aux thématiques abordées dans le forum.

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c. Informations utiles / dernières publications Cette rubrique consisterait à mettre à disposition (en téléchargement) les documents et les informations d’intérêt (notamment en relation avec les discussions du forum). Outre les informations sur les textes réglementaires en vigueur / a paraître, déjà en place sur le site, cette rubrique permettrait d’afficher l’ensemble des documents techniques, manuels d’exploitations, guides des bonnes pratiques … nouvellement publiés. Ces informations pourront également servir de point de départ pour lancer les débats et élargir la base de connaissance. Cette partie pourra également accueillir des accès aux bases de données que souhaiteraient avoir les SATESE (ex : base fournisseur pièces détachés évoquée lors des réunions).

d. Articles thématiques Enfin, à l’image de ce qui est fait sur le blog de l’eau sur le site http://eaudanslaville.fr, une autre proposition consiste à avoir recours à des experts ou des groupes de travail de membres du réseau pour rédiger des articles thématiques sur des sujets émergeants (synthèse, articles guides relatifs à la conception, le fonctionnement, l’exploitation de procédés notamment). Ces articles pourront ensuite servir de base pour lancer les débats sur le forum.

e. Retours d’expérience Cette rubrique consisterait à diffuser des fiches types de sites présentant un intérêt particulier pour les membres du réseau (site avec procédés innovants notamment). Ces fiches permettraient de comprendre au mieux le fonctionnement du site (dimensionnement, exploitation, résultats d’analyses …). Cette rubrique pourrait être initialisée avec les fiches réalisées dans le cadre de l’Etude sur les stations de petites capacités du bassin (Cf. annexe 1 pour un exemple de fiche). Il pourrait également être envisagé de diffuser des résultats de suivi précis de procédés innovants notamment suite à des campagnes de mesures de SATESE, ceci est à discuter.

f. Dernières contributions / nouvelles Cette rubrique, déjà en place sur le site actuel, devrait être étendue à l’ensemble des informations du réseau (réponses d’experts, articles, fiches …).

III.4. Régulation du réseau La régulation du réseau consiste d’une part à s’assurer du bon fonctionnement des outils de communication et de leur attractivité et d’autre part à s’assurer de l’organisation régulière de rencontres entre les membres du réseau (par l’intermédiaire de groupe de travail thématiques). Voici les tâches qui permettent la bonne régulation d’un réseau d’information :

a. Modération des outils de communication

Afin de modérer l’activité d’un forum ou d’un site internet, il est nécessaire d’avoir recours à une intervention humaine. L’action du modérateur est nécessaire afin de reclasser les questions dans les bonnes rubriques (pour une meilleure visibilité des questions), éviter les dérives (spam, réponses à but commerciale sur les parties publiques…), et apporter une aide technique en cas de besoin.

b. Validation des documents Dans certains cas, il s’avère nécessaire de valider les documents déposés par les membres soit pour des raisons techniques : sécurité, performance (taille importante des documents), soit afin de valider le contenu du document.

c. Organisation des outils de communication Un site de partage nécessite d’avoir un « architecte » afin de réorganiser le contenu du site. Cela passe par des modifications, des ajouts, des fusions de thématiques et sous-thématiques. Au besoin, il est utile de mettre en lumière un sujet en le mettant plus en avant sur le site. Ce point permet de donner la souplesse et de la vie au site.

d. Suivi des contributions Pour un meilleur suivi des éléments déposés sur le forum ou sur le site internet, il est intéressant que l’auteur reçoive automatiquement les réponses apportées par d’autres membres (envoi automatique par mail à l’auteur).

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e. Mise en place de questionnaires/sondages Les questionnaires / sondages permettent de s’assurer de la satisfaction des membres du forum et des visiteurs du site internet.

f. Réalisation d’une lettre d’information périodique La lettre périodique permet de communiquer à l’ensemble des membres du réseau sur les dernières contributions / parutions du forum ou du site internet. La périodicité de la lettre est fonction du nombre de contributions (elle peut être hebdomadaire, mensuelle, trimestrielle …). Cette lettre est importante car elle permet de communiquer sur les activités du réseau et permet de synthétiser tout ce qui est réalisé.

g. Organisation de groupe de travail thématique Les articles thématiques ou les retours d’expérience (fiches types, campagne d’analyses) peuvent être réalisés par des groupes de travail constitués de membres du réseau. Les groupes de travail pourraient être en charge :

- de l’établissement de protocole de mesures sur des sites ciblés - de faire un suivi de sites (campagnes de mesures) - de réaliser des articles thématiques, documents de synthèse sur des procédés

Toutes ces actions ne sont pas indispensables. Il serait intéressant de débattre en réunion de leur intérêt.

III.5. Animation du réseau Ce chapitre consiste à décrire en détail les tâches et les compétences requises pour s’assurer de l’animation du réseau d’échange. La réussite d’un réseau pérenne repose essentiellement sur la qualité de son animation. Les tâches d’animation sont fonction du contenu retenu pour le forum et le site internet.

a. Gestion des interventions d’experts Que ce soit pour la rédaction d’articles thématiques ou pour apporter des réponses techniques aux questions posées par les membres du réseau via le forum, l’animateur doit être capable de mobiliser un réseau d’expert et faire intervenir les personnes adéquates (ceci plutôt dans le cas où un groupe de travail spécifique n’a pas été constitué).

Dans une première phase, les experts en charge de la rédaction des articles thématiques pourraient être ceux du CEMAGREF, les formateurs de l’OIEau et des volontaires des SATESE. Pour enrichir le réseau, dans un second temps, le recours à des experts autres que les membres du réseau pourront être mobilisés.

b. Collecte d’informations / publications L’animateur sera amené à rechercher des documents et des informations sur une liste de site d’intérêt et les mettre à disposition sur le portail du réseau. A noter que l’OIEau dispose d’outils spécifiques capables de faire ce type de traitement en mode semi-automatique.

c. Rédaction d’articles de synthèse L’animateur est en charge de la rédaction d’article de synthèse à partir des contributions du forum. C’est également l’animateur qui juge de la périodicité de ces articles (fonction du nombre de contributions).

d. Rédaction de fiche type L’animateur doit également être en mesure de mettre à contribution les membres du réseau pour illustrer les discussions sur des nouveaux types de procédés notamment. En relation avec les SATESE, l’animateur peut être en charge de réaliser des fiches type de sites d’intérêt (en plus de ce qui peut être réalisé par les groupes de travail).

e. Réalisation d’une lettre d’information La réalisation de la lettre périodique est également de la responsabilité de l’animateur. Comme pour la rédaction d’articles de synthèse, il juge de la périodicité de la lettre. Cette lettre reprend l’ensemble des contributions les plus récentes du site (interventions d’experts, nouveaux articles …).

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III.6. Pilotage du réseau Le pilotage du réseau s’appui sur trois entités dont les rôles sont décrits ci-dessous : l’animateur (ou groupe d’animateurs), les groupes de travail et le comité de pilotage. Cette organisation est à discuter. Compte tenu de la structure du site, nous proposons de confier les tâches d’animation et de régulation des outils de communication à une même entité (animateur), il est cependant possible de dissocier ces deux fonctions.

a. Animateur L’animateur ou groupe d’animateur doit être en charge de l’ensemble des tâches d’animation et de régulation des outils de communication décrites précédemment. Il est important que l’animateur ait une vue d’ensemble et puisse faire le lien entre les différentes tâches (il n’est pas recommandé que les différentes tâches d’animation soient distribuées à des organismes différents). Pour un fonctionnement optimal l’animateur doit être notamment capable de :

- Comprendre les débats techniques du forum (il est recommandé que l’animateur soit expert en assainissement)

- Mobiliser un réseau d’experts (rédaction d’articles, réponses aux questions) - Collecter et juger de la pertinence des nouvelles publications (documentations techniques et

juridiques) Il est important que l’animateur soit connu de tous afin de faciliter l’adhésion des membres du réseau (en cas de doutes sur le fonctionnement, de questions sur le contenu … l’animateur peut être la première personne à apporter des réponses).

b. Groupes de travail Les groupes de travail, composé essentiellement de membres des SATESE et du CEMAGREF, ont pour objectif de faire vivre le réseau ont travaillant sur des thèmes ciblés. Ces groupes peuvent avoir différentes missions :

- de l’établissement de protocole de mesures sur des sites ciblés - de faire un suivi de sites (campagnes de mesures) - de réaliser des articles thématiques, documents de synthèse sur des procédés

La mise en place de groupes de travail est à discuter.

c. Comité de pilotage Les décisions et orientations seront prises par un groupe « comité de pilotage » composé des représentants des différentes structures : SATESE du bassin, Agence de l’Eau Loire-Bretagne, CEMAGREF, OIEAU. Ce groupe sera notamment en charge de :

- Valider les propositions de restructuration du site internet / création de nouvelles rubriques

- Définir les thématiques à traiter par les groupes de travail et identifier les responsables

- Elaborer la stratégie de communication des informations diffusées sur le site (contacts auprès des acteurs à informer, mise en valeur des problématiques du bassin)

- Définition des droits d’accès aux outils de communication - Déterminer quels peuvent être les financements pour faire vivre le réseau (pour le

fonctionnement des groupes de travail et des outils de communication) Le groupe devra se réunir au moins une fois par an (voire plus en fonction des besoins et des nouvelles orientations à prendre). Les réunions du comité de pilotage sont indispensables pour mobiliser l’ensemble des acteurs. Les membres et les responsabilités du comité de pilotage sont à discuter (il est tout à fait envisageable par exemple de confier le comité de pilotage aux SATESE uniquement).

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IV. Acteurs et rôles Ce chapitre a pour but de décrire le rôle des acteurs qui pourraient être impliqués dans le futur réseau d’échange. Il est important de noter que la constitution du réseau d’échange ne pourra se faire sans la mise en place d’une convention qui permettra aux différents acteurs du réseau de bien définir leurs rôles respectifs. De questions se posent sur les rôles de chacun, les propositions faites ici doivent être discutées.

IV.1. Les SATESE Les membres des SATESE sont les acteurs qui constituent le réseau, ils sont à la base de l’ensemble des informations diffusées. Les SATESE peuvent a priori occuper tous les rôles envisagés, il est en effet raisonnable d’imaginer que l’ensemble du pilotage (Animation, groupes de travail et comité de pilotage) soit de leur responsabilité. Cependant ce scénario suppose d’avoir suffisamment de membres impliqués et disponibles, notamment pour toutes les tâches d’animation (cf. chapitre besoins), il n’est pas envisageable de maintenir le réseau proposé dans ce document uniquement sur la base du bénévolat de quelques personnes comme c’est le cas actuellement pour le forum et le site de l’ARSATESE. Si ce scénario est retenu, il faudra dégager du temps de certains membres pour assurer le fonctionnement du réseau (le temps consacré à la vie du réseau devra être rémunéré). Le rôle indispensable des SATESE est au minimum dans la participation aux discussions / réflexions (par l’intermédiaire du forum, de groupes de travail ou du comité de pilotage), base de tout ce qui sera diffusé sur le site internet (synthèse, articles, fiches sites …).

IV.2. L’Agence de l’Eau Loire-Bretagne Outre le rôle de décision dans le comité de pilotage et de participation dans des groupes de travail, l’Agence doit être un relai au niveau national pour communiquer sur les activités du réseau. L’Agence peut également avoir le rôle d’animateur du réseau décrit précédemment, toutes les compétences requises étant réunies au sein de l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne. En ce qui concerne le financement du réseau, l’Agence a également un rôle à jouer (cf. chapitre suivant).

IV.3. Le CEMAGREF Le rôle du CEMAGREF est notamment celui d’expert, que ce soit pour la réalisation d’articles thématiques ou l’intervention en réponse à des questions sur le forum. Il est également important que les membres du CEMAGREF participent aux groupes de travail. Le CEMAGREF peut également potentiellement assurer le rôle d’animateur.

IV.4. L’Office International de l’Eau L’OIEAU peut assurer le rôle d’expert, par l’intermédiaire des membres du centre de formation, mais surtout le rôle d’animateur. A titre d’exemple, quelques sites que nous développons, administrons et animons :

- www.gesteau.eaufrance.fr, ce site à la même vocation que le site qui sera proposé aux SATESE (base documentaire, forum…) mais qui est à destination des animateurs de SAGE et de contrat de rivière (le site fonctionne depuis 2002).

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- www.eaudanslaville.fr (anciennement cartel), ce site sert également de base documentaire et

possède en plus l’intervention d’experts thématiques.

- RIOB : le site du Réseau International des Organismes de Bassin (www.riob.org) permet o l’animation du réseau des acteurs dans le domaine de la GIRE (rubrique actualité et

agenda) o et la diffusion des communications et autres documents réalisés lors de la réunion

des membres du réseau

V. Moyens logistiques Il s’agit ici d’essayer de chiffrer le temps nécessaire aux différentes tâches présentées et d’évaluer les sources de financement possibles.

V.1. Les besoins Il est difficile de chiffrer exactement le temps nécessaire aux différentes tâches, cela est évidemment variable en fonction des options retenues, de la fréquentation des outils de communication (forum notamment) et des besoins des membres du réseau. En supposant que l’ensemble des tâches décrites dans ce document et l’organisation proposée soient mises en place, voici quelques éléments de chiffrage des besoins. Les besoins chiffrés présentés ci-dessous sont basé sur la production d’une lettre d’information par mois, c'est-à-dire que dans le mois il y a au minimum la rédaction d’une synthèse des contributions sur le forum et la rédaction d’un article thématique ou d’une synthèse d’un retour d’expérience (fiche site par exemple).

c. Animation - Régulation des outils de communication (modération, organisation, validation des

documents, mise en place de questionnaire éventuels) : 3 à 4 jours par mois - Collecte des nouveautés concernant la publication juridique, technique … : 1 à 2

jours par mois - Article thématique ou retour d’expérience (identifier le besoin, identifier le partenaire

(expert), caler le sujet, relecture, cherche des illustrations, des références, et mise en ligne) : 2 à 3 jours par mois

- Rédaction d’une synthèse des contributions du forum : 2 jours par mois - Rédaction de la lettre périodique : 1 jour par mois

Soit un total de 9 à 12 jours par mois pour l’animation du réseau.

d. Intervention d’Expert - Rédaction d’un article thématique : 4 à 5 jours (tous les deux mois dans la solution retenue) - Réponses aux questions sur le forum (sur la base de 5 questions par mois) : 1 jour par mois

En ce qui concerne la participation aux groupes de travail, cela est très variable en fonction des besoins exprimés par le réseau. Pour l’acquisition de résultats, le suivi de site, l’analyse et la rédaction de synthèse, le CEMAGREF estime les ressources nécessaires à un équivalent temps plein. Les estimations présentées ne tiennent pas compte du temps de développement initial des outils de communication (site internet et forum).

V.2. Les financements Nous avons identifié deux sources de financement du réseau d’échange des SATESE du bassin Loire-Bretagne :

1. L’Agence de l’Eau Loire-Bretagne 2. Les Conseils Généraux

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Etudes de cas

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Fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour les stations d’épuration de petite capacité du bassin Loire-Bretagne

Etude de cas n°1

N° STEP : 6 Département : 18

Type de STEP Infiltration Percolation

Contexte spécifique : Réseau, taux en séparatif : 100 %

Caractéristiques générales :

Station : Taille de l'agglomération:785 EH Population raccordée :142 EH Exploitant:commune Capacité de traitement en kg/j DBO5 : 9

Réseau : Longueur du réseau:1750 m Débit journalier:19 m3/j Nombre de poste de relevage:2 Présence de raccordements

d'industries Débit max par temps sec:19.5 m3/h Coefficient de pointe:2.44

Date de mise en service : 01/10/1998Taux de charge estimé Hydraulique % : 95 % le 16/03/2006

Schéma de principe : Poste de relèvement Fosse septique toutes eaux Auget Vanne manuelle Filtre à Infiltration – Percolation Chenal de mesure

Eléments constitutifs de la filière : Surface d'une cellule: 144 m² Surface par EH: 1.92 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Souterrain Nature de l'alimentation: Surverse

Illustration au fil de l’eau

Performances mesurées : Visite SATESE du 16/03/2006 (Temps sec ensoleillé)

Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéOrthophosphates 2.33 mg/l Nitrates 11.5 mg/l Matières en suspension 26 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 106 mg/l Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 35 mg/l Azote Kjeldahl 36 mg/l Ammonium 16 mg/l

- Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Test d'oxydabilité au permanganate de potassium (KMnO4) 1

Valeur(s) en entrée

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Volume moyen journalier 18.51 m3/j

Eaux usées

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Etude de cas n°1

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés En 2004, le satese, ayant conscience des problèmes de colmatage des filtres liés à des insuffisances de répartitions hydrauliques, a donné ses conseils d’exploitation

Le satese préconise à l’exploitant d’avoir en réserve un soufflet afin de corriger au plus vite un déchirement éventuel de celui en service. Il insiste sur l’importance des opérations d’exploitation : scarification, égalisation des surfaces de filtres

En 2005, des mousses et de la végétation en surface des filtres ont été constatées. L’exploitant est mis en garde par rapport aux risques de mauvaises répartitions hydrauliques et de colmatage

Le satese rappelle que les opérations de scarification sont nécessaires et doivent être rigoureuses

En 2004, la charge entrante a été estimée à 75% de la charge hydraulique nominale. En 2006, ce taux de charge a atteint 95%. En parallèle, le satese a constaté que

les résultats d’épuration étaient en recul par rapport aux bilans des années précédentes,

en 2006, les filtres montraient des signes de début de colmatage avec des temps d’infiltration plus longs,

la chasse d’alimentation présentait des odeurs de fermentation.

Là encore, la rigueur sur les fréquences de rotation de l’alimentation des filtres est primordiale. La rotation est préconisée tous les 4 à 5 jours par le satese.

La rigueur dans l’évacuation des déchets a été mentionnée à plusieurs reprises : panier dégrilleur dans le poste de relèvement à nettoyer régulièrement, les boues issues de la scarification des massifs filtrants doivent être évacuées

Retour d’expérience tiré de ce site

Dans cette étude de cas, il faut souligner que le satese a très tôt mentionné les points cruciaux d’exploitation permettant de garantir un fonctionnement optimisé et pérenne de l’IP :

disposer d’un soufflet de rechange pour résorber au plus vite des fuites d’eau permanentes de la bâche d’alimentation vers les massifs filtrants, connues pour générer des colmatages prématurés des filtres,

scarifier et égaliser les surfaces filtrantes afin d’optimiser la répartition homogène de l’eau à la surface des filtres.

Il apparaît aussi que dès que le taux de charge hydraulique a atteint plus de 75% de sa valeur nominale, la step a commencé à présenter des performances en recul :

odeurs, performances épuratoires moindres, début de colmatage.

Etude ou diagnostic sur ce site : Non

Coûts disponibles : Non Consommation électrique = 36817 kW

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Etude de cas n°2


Type de STEP FE

Contexte spécifique : Présence d’effluents vinicoles Réseau, taux en séparatif : 100 %

Date de mise en service : 01/10/ 2000 Taux de charge estimé le 30/08/2004 Hydraulique % : 98 % Organique % : 94 %


Station :

Capacité:180 EH Débit max par temps sec:27 m3/h Coefficient de pointe:4 Capacité de traitement en kg/j : 10.8

Réseau :

Population raccordée :180 EH Longueur:2000 m Débit journalier:28.5 m3/j Taux en séparatif:100 % Nombre de poste de relevage:1

Performances épuratoires requises :

Paramètres Niveaux de rejet exigés

DBO5 25 DCO 125

Schéma de principe : Poste de relèvement Fosse septique toutes eaux Décolloïdeur Poste de refoulement Filtre à Infiltration - Percolation

Eléments constitutifs de la filière :

Poste de relèvement Ø = 1,25 m Fosse toutes eaux V = 60 m3 Décolloïdeur V = 3 m3 Poste d’injection Ø = 1,45 m V = 1,7 m3 Répartiteur automatique de bachée 2 filtres à sable S = 540 m2 (total) comportant chacun 8 rangées de drains de 35 m de longueur

Equipements électromécaniques :

un poste de relèvement équipé de deux pompes Flygt DP 3057 MT roue 232 – roue Vortex – Q = 16,2 m3/h un poste d’injection équipé de 2 pompes Flygt DP 3085 MT roue 472 –Q = 42,8 m3/h

Auto surveillance : Nature et fréquence des analyses

* Les fréquences des analyses sont les suivantes :

Semaine Mois Tests NO3, NH4, PO4 sur les eaux traitées

Débit, données mensuelles de fonctionnement (boues produites, énergie consommée, réactifs consommés)

Performances mesurées le 16/05/2006 (visite SATESE)

Résultats des mesures pratiquées: Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 22 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 95 mg/l Matières en suspension 23 mg/l Phosphore total 7.5 mg/l Nitrites 0.6 mg/l Nitrates 18.8 mg/l Azote Kjeldahl 56 mg/l Ammonium 51 mg/l

- Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Test d'oxydabilité au permanganate de potassium (KMnO4) 3

Eaux usées

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Etude de cas n°2

Principaux problèmes/dysfonctionnements

Mise en eau après avoir été réhabilitée, cette installation a atteint sa charge nominale tant hydraulique qu’organique dès 2004. Les performances épuratoires sont correctes vis-à-vis des paramètres MES, DCO et DBO5. L’élimination de l’ammoniaque est plus difficile, tout comme celle des phosphates.

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés En 2003, le Satese a constaté un début de colmatage. Dès lors, le Satese a préconisé des opérations pour y remédier :

Le débit d’alimentation de la fosse septique toutes eaux est trop important et ne permet pas aux particules de décanter

les roues des pompes d’alimentation ont été rognées. Le débit d’alimentation de la fosse septique toutes eaux est alors correct.

Même avec une hydraulique améliorée sur la fosse septique toutes eaux, le colmatage perdure en 2004

en juin 2004, le Satese conseille de vidanger le décolloïdeur, d’évacuer l’eau en surface des filtres et de nettoyer la tranche supérieure du filtre. Il propose aussi de redimensionner la station dans la mesure où la charge nominale est atteinte.

Du sable a été retrouvé dans les drains en quantité anormale. Il semble que des fines soient présentes dans sables

Après ces opérations de réhabilitation, les performances épuratoires sont optimales avec une nitrification très importante.


L’hydraulique appliquée sur cette installation est fondamentale. Le colmatage est intervenu à cause d’une alimentation trop importante de la fosse septique toutes eaux, limitant ainsi les conditions de décantation de la pollution particulaire. Malgré une redéfinition des débits d’alimentation de cet ouvrage, le colmatage occasionné n’a pas été résolu. Il a été nécessaire de procéder à un nettoyage du sable colmaté. Il faut souligner que les performances épuratoires, après réhabilitation, sont correctes sur les paramètres réglementaires alors que la station est à charge nominale organique et hydraulique et qu’elle reçoit aussi des effluents vinicoles.

Etude ou diagnostic sur ce site

ND

Coûts disponibles

Investissement et exploitation : ND

Année Consommation electrique 2002 43830 kW 2003 35064 kW 2004 52596 kW 2005 43830 kW 2006 61362 kW

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Fonctionnement des procédés de traitement des eaux usées pour

les stations d’épuration de petite capacité du bassin Loire-Bretagne

Etude de cas n°3


Type de STEP FE

Contexte spécifique : Réseau, taux en séparatif :


Capacité:250 EH Débit max par temps sec:35 m3/h Type du milieu récepteur:Eaux de surface

DCO DBO5 MES NTKCapacité de traitement en kg/j 25 15 17.5 3.8

Date de mise en service : 2001 Surface d'une cellule: 396 m² Surface par EH: 1.6 m²/EH Cellule étanche: Oui

Schéma de principe : Dégrilleur Chenal de mesure Fosse septique toutes eaux Décolloïdeur Chasse, autres Filtre enterré

Performances mesurées

Taux de charge hydraulique: 8.3 % Taux de charge organique en DBO5: 20.9 % Taux de charge organique en DCO: 30 %

Résultats des mesures pratiquées:


- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 490 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 1178 mg/l Matières en suspension 552 mg/l Phosphore total 15.3 mg/l Azote Kjeldahl 106 mg/l

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 3.14 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 7.55 kg/j Matières en suspension 3.54 kg/j Phosphore total 0.1 kg/j Azote Kjeldahl 0.68 kg/j

Eaux usées

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Etude de cas n°3


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés Jusqu’en 2002, les résultats épuratoires étaient très satisfaisants. le Satese a quand même préconisé le relevé hebdomadaire du

compteur de bâchées afin d’estimer les volumes d’eau transitant dans la station.

A partir de 2003, les eaux traitées ne respectaient plus les niveaux de rejet. Le Satese a constaté que le filtre à sable s’était subitement colmaté.

En 2004, les charges hydrauliques et organiques ne sont que de 20% par rapport aux données nominales.

le Satese a préconisé de n’alimenter qu’une des 2 fosses pour limiter le temps de séjour des eaux usées dans cet ouvrage.

le Satese a rappelé dans le même temps la nécessité de vidanger les fosses septiques toutes eaux dans la mesure où la hauteur de boues atteint 50% de la hauteur totale.

Une expertise judiciaire a été demandé afin de définir les responsabilités de chacun des intervenants concernant le colmatage du massif filtrant.

le filtre à sable a été by-passé afin de l’assécher et permettre son expertise


Le massif filtrant est colmaté alors que les charges de pollution ne représentent que 20% du nominal.

La demande d’expertise technique entraîne un arrêt de l’alimentation en eau des filtres, ce qui est très dommageable pour le milieu récepteur.

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Etude de cas n°4


Type de STEP FE

Contexte spécifique : Réseau, taux en séparatif : % non connu


Capacité nominale : 100 EH Capacité de traitement en kg/j : 6

Date de mise en service : 01/01/93

Schéma de principe :


Paramètres Niveaux de rejet exigés DBO5 30 DCO 90 MES 30 NK / Station classée en zone sensible


Prétraitements : Décanteur-digesteur Préfiltre Chasse pendulaire

Traitement : Filtre enterré

Performances mesurées : visite du SATESE en date du 31/07/2006 (Temps sec couvert)


Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 14 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 86 mg/l Matières en suspension 18 mg/l Phosphore total 7.7 mg/l Nitrates 29 mg/l Azote Kjeldahl 53 mg/l Ammonium 52 mg/l

Décanteur-digesteur

Chasse pendulair

Filtre enterré

Conduite d’eaux usées

Préfiltr

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Etude de cas n°4


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés Dès la mise en service, des défauts d’étanchéité ont été constatés sur les drains d’alimentation

Réparation afin d’améliorer la répartition hydraulique

La chasse pendulaire d’origine n’a jamais fonctionné, ce qui perturbe le fonctionnement de l’installation.

Remplacement de la chasse par un auget basculant.

Défaut de fonctionnement de l’auget basculant dès son installation. L’auget ne se vide pas complètement, laissant une eau usée stagnante engendrant des odeurs et perturbant le retour de l’auget à sa position initiale. Même en cas de forçage manuel de l’auget, celui-ci reste bloqué en position basse (défaut de conception)

La stagnation d’eau engendre des émanations d’H2S et laisse apparaître au fil du temps des phénomènes de corrosion affectant le vieillissement des ouvrages. En 2006, cette corrosion a provoqué des dégâts sur les soudures de l’auget et est responsable de fuite permanente de l’auget. Les temps de remplissage augmentent logiquement, ce qui amplifie les phénomènes de corrosion.

Augmenter la fréquence des vidanges

Les fréquences de vidange du décanteur-digesteur ne sont pas suffisantes et laisse craindre des départs de boue vers le préfiltre et l’étage de filtration. Plusieurs messages d’alerte ont été formulé par le satese (2002 et 2004 notamment) ce qui montre un manque de réactivité de l’exploitant. Il est suspecté plusieurs départs de boues

En 2003 de mauvaises répartitions hydrauliques sont constatées, dues à la présence de gravats dans le répartiteur.

Retrait des gravats

En 2005 suite à la dégradation avancé des tampons en béton des regards de répartition, des morceaux de ces tampons sont retrouvés dans les regards, ce qui perturbe la bonne répartition des eaux usées.

En 2005 suite à la dégradation avancé des tampons en béton des regards de répartition, des morceaux de ces tampons sont retrouvés dans les regards, ce qui perturbe la bonne répartition des eaux usées

Parallèlement, des traces de tracteurs ont été détectées à la surface des filtres. Le satese rappelle qu’il est interdit de rouler avec des engins lourds sur la surface des filtres.

Il a été constaté la même année l’utilisation de désherbant chimique sur les couvertures au dessus des filtres enterrés.

Le satese rappelle que l’utilisation de désherbants chimique est à proscrire car réduisant l’activité de la biomasse épuratrice (risques d’infiltration jusqu’au filtre enterré)

En 2006 suite aux problématiques de fuites sur l’auget, le satese constate une diminution des rendements épuratoires particulièrement sur l’azote ammoniacal.

En attendant la réparation de l’auget, le satese préconise d’augmenter la fréquence de rotation des lits et de la passer à 2 fois par semaine au lieu d’une.


Cette étude de cas montre clairement

L’importance de la maîtrise de l’hydraulique sur les massifs filtrants. Le nécessité de disposer d’un système de bâchée fiable. Ici deux systèmes ont été installés successivement

sans pour autant offrir la fiabilité des bâchées requises par ce type de procédé. Que les fréquences de vidange de boues des décanteurs-digesteurs doivent être respectées afin d’éviter tout

départ de boue en aval. Que des règles de bon sens doivent être régulièrement rappelé aux exploitants, comme par exemple la

limitation des charges sur les systèmes filtrants et la proscription de l’utilisation d’inhibiteur bactérien (désherbant).

Etude ou diagnostic sur ce site : NON

Coûts disponibles : NON

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Etude de cas n°5


Type de STEP FE


Caractéristiques générales : Station : Type de traitement: Filtres enterrés (Eparco) Capacité:83 EH Débit max par temps sec:12.6 m3/h Date de mise en service : 15/12/2001 Capacité de traitement en kg/j : 5 (DBO5)

Taille de l'agglomération:495 EH Population raccordée :204 EH Réseau : Débit journalier:8.4 m3/j Taux en séparatif:100 % Réseau entièrement gravitaire. Commentaires: sensible aux événements pluvieux


Poste de relèvement Fosse septique toutes eaux Préfiltre Poste d'injection Filtre enterré

Eléments constitutifs de la filière : Surface d'une cellule: 63 m² Surface par EH: 3 m²/EH Cellule étanche: Oui Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 7 jour(s)


Taux de charge hydraulique:127 % Taux de charge organique en DBO5:96 %

Rendements observés (%):

Point de mesure DCO DBO5 MES Pt PO4 NTK NGL NH4 NO3 sortie 92 97 97 13 - 88 -14 - -



- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 300 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 666 mg/l Matières en suspension 636 mg/l Phosphore total 6.8 mg/l Nitrites 0.22 mg/l Azote global (N.GL.) 45.92 mg/l Nitrates 0.5 mg/l Azote Kjeldahl 45 mg/l Ammonium 26.1 mg/l

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 4.8 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 10.7 kg/j Matières en suspension 10.2 kg/j

Eaux usées

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Phosphore total 0.1 kg/j Azote global (N.GL.) 0.7 kg/j Azote Kjeldahl 0.7 kg/j Volume moyen journalier 16 m3/j

- Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Conductivité à 20°C 650 µS/cm Potentiel en Hydrogène (pH) 7.5

Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 8 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 50 mg/l Matières en suspension 18 mg/l Phosphore total 5.9 mg/l Nitrites 0.25 mg/l Azote global (N.GL.) 52.52 mg/l Nitrates 46.8 mg/l Azote Kjeldahl 5.47 mg/l Ammonium 3.4 mg/l

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 0.1 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 0.8 kg/j Matières en suspension 0.3 kg/j Phosphore total 0.1 kg/j Azote global (N.GL.) 0.8 kg/j Azote Kjeldahl 0.1 kg/j

- Autres mesures :


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Etude de cas n°5


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés .Mise en eau en décembre 2001 la station voit progressivement sa charge

organique augmenter : de 40% jusqu’en 2005 à 70% en 2006. En 2007, une partie d’un lotissement a été raccordée au réseau.

La charge hydraulique a atteint sa valeur nominale même à partir de sa mise en service en 2002. Le réseau d’assainissement est séparatif à 100% mais le Satese mentionne que le réseau est sensible aux eaux pluviales.

la qualité des essais d’étanchéité, notamment de la nouvelle tranche du lotissement réalisée en 2007, est douteuse.

.La qualité du traitement a toujours été satisfaisante, excepté pour le paramètre nitrates, ce qui est normal voire nécessaire pour valider que le filtre est bien aéré.

en 2007, un essai de recirculation des eaux traitées vers le poste d’injection a débuté pour savoir si la dénitrification était possible.

.Des problèmes de fermentation ont été identifiés dès2003. Les conséquences de cette septicité sont :

Odeurs au niveau du poste d’injection,

En 2005, il a été constaté que les pièces métalliques ont rouillées tout comme il a été relevé des phénomènes de corrosion dans l’armoire électrique et sur les tampons de la fosse septique toutes eaux.

le Satese a préconisé dès 2003 la mise en place

d’un filtre à charbon actif sur la ventilation du poste d’injection. En 2004, cette demande n’était pas réalisée. le constructeur a remplacé en 2006 les visseries

par des pièces en inox.

.Les filtres sont alimentés 2 par 2, d’une semaine sur l’autre. Un des filtres alimentés ne génère pas d’eau traitée. Le Satese a remarqué que le regard de collecte des eaux traitées par ce filtre n’est pas raccordé de manière étanche aux drains de récupération des eaux traitées.

à la fin 2003, un piézomètre a été mis en place sur le filtre soumis aux défauts d’étanchéité. Il semble confirmer le fonctionnement moyen du filtre en question. dès 2003, le Satese a demandé à ce que le

constructeur corrige ce défaut d’étanchéité. Le constructeur a remédié à ce défaut en 2003 mais en 2005, le Satese mentionne toujours ce problème. Il a été demandé de remplacer ces regards de collecte par des regards PVC étanches.


D’un point de vue purement efficacité, la station présente une bonne qualité de rejet. La charge organique atteignait 70% du nominal en 2006. Le réseau n’est semble-t-il pas entièrement séparatif comme en témoignait le Satese dès 2002.

Cette étude de cas montre toute l’importance de la phase de réception : présence de boulonnerie non inox, défaut d’étanchéité des regards de collecte.


En 2007, une adaptation du circuit d’eau a été opérée afin de recirculer les eaux traitées vers le poste d’injection. Ceci doit permettre de savoir si la dénitrification est possible sur ce site.

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Etude de cas n°6


Type de STEP IP



Type de traitement:Filtres infiltrations - percolation Type du milieu récepteur:Eaux de surface Capacité: 150 EH Débit max par temps sec: 23 m3/h Coefficient de pointe: 3.2

Taille de l'agglomération:2042 EH Population raccordée :50 EH Débit de pointe:69.6 m3/j Taux en séparatif:100 % Réseau entièrement gravitaire.


Contexte de la station: Station classée en zone sensible Station soumise à des variations saisonnières:


DCO DBO5 MES NTKNiveau de rejet imposé en mg/l 120 40 120 50


Fosse septique toutes eaux Décolloïdeur Chasse, autres Répartiteur Filtre à Infiltration - Percolation

Eléments constitutifs de la filière : Description des filtres

Filtre à Infiltration - Percolation Surface d'une cellule: 304 m² Surface par EH: 4.72 m²/EH Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Drains posés Matériau constitutif du réseau d'alimentation: PVC Nombre de couche différentes de sable: 2 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 0-2,5 / 10-20 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 70-90 / 20 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: sable lavé /

gravillons roulés Coefficient d'uniformité des différentes couches de sable: 2 à 2,5 / -

Charge organique: 8 kg DBO5/j Durée phase alimentation: 21 jour(s) Durée phase de repos: 21 jour(s) Volume moyen des bâchées: 1400 l

Filtres à sables recouverts d’herbe

Drains agricoles mis en place pour améliorer la dispersion

Eaux usées

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Etude de cas n°6


06/06/2007 : Visite SATESE par temps sec ensoleillé


Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 3 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 32 mg/l Matières en suspension 9 mg/l Orthophosphates 9.68 mg/l Phosphore total 10.8 mg/l Nitrites 0.15 mg/l Azote global (N.GL.) 84 mg/l Nitrates 73.2 mg/l Azote Kjeldahl 11.2 mg/l Ammonium 11.1 mg/l

- Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Potentiel en Hydrogène (pH) 3.8


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés . Cette station fonctionne en à son démarrage sous-charge marquée (selon estimation

environ 33% par rapport à la charge nominale). Lors d’un bilan de 2005, une nouvelle estimation a été effectuée et donne une population raccordée en augmentation. Les hypothèses de calcul prises pour cette estimation utilisent des ratios anormalement élevés, ce qui rend difficile une estimation précise du taux de charge de la STEP.

Il est constaté dès 2004 des problèmes de répartition hydraulique sur un massif filtrant. Les causes évoquées par le satese de cette mauvaise répartition sont à la fois des chasses trop faibles mais aussi des drains de répartition dont le diamètre anormalement gros ne permet pas aux effluents d’atteindre l’extrémité des drains. Cette situation provoque un début de colmatage sur le lit en question alors que l’autre ne souffrant pas des mêmes problèmes ne présente pas les mêmes symptômes.

Il est conseillé un changement des drains pour améliorer la répartition des effluents sur le filtre posant problème.

Cette recommandation n’a pas été suivie, elle a été réitérée en 2006 suite à l’observation d’une cassure sur un drain perturbant d’avantage la bonne répartition hydraulique.

Afin de limiter l’impact de cette mauvaise répartition, il est recommander d’augmenter la fréquence de scarification de la surface afin d’égaliser régulièrement le niveau du filtre.

La présence de boue sur le filtre affecte également la bonne répartition de l’effluent. Par endroit un colmatage a clairement été établi. Sur cette installation les performances en termes de nitrification sont globalement

bonnes avec des variations saisonnières. Par contre, aucune dénitrification notable n’est constatée. Le pH des effluents traités est particulièrement acide. Des valeurs ponctuelles

comprises entre 3,8 et 5,6 ont été relevées, sans explication particulière.

La recommandation d’augmenter la fréquence de scarification est d’autant plus justifiée.

Retour d’expérience tiré de ce site A travers cette analyse les retours d’expériences suivants peuvent être dégagés :

L’importance de la maîtrise de l’hydraulique sur les massifs filtrants. Dans ce cas le système de bâchées ainsi que certains drains d’alimentation sont en cause. Il s’agit de problème de conception et/ou de construction.

Une insuffisance d’exploitation est mis en évidence par le satese notamment sur la scarification de la surface des lits. Des pH acides au rejet sont constatés. Ce constat se retrouve sur plusieurs sites de différents départements. Lors des

échanges des groupes de travail, les phénomènes de nitrification ont été mis en avant pour expliquer cette acidification. Il semble toutefois qu’il faille étudier d’avantage ce phénomène.

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Etude de cas n°7


Type de STEP Filtre Planté de Roseaux

Contexte spécifique : zone sensible Réseau, taux en séparatif : 100 %


Station

Type de traitement: Filtres plantés de roseaux Capacité: 270 EH Débit max par temps sec :40.5 m3/h Type du milieu récepteur: Eaux de surface Date de mise en service : 01/05/2005


DCO DBO5 Niveau de rejet imposé en mg/l 125 25

Rendement imposé en % 60 60

Réseau

Population raccordée :240 EH Débit journalier: 26.15 m3/j Taux d'eau parasite: 36 %

Schéma de principe : Dégrilleur Chenal de mesure Chasse à clapet Filtre planté vertical Chasse à clapet Filtre planté vertical Chenal

de mesure


Premier filtre planté vertical

calcaire Surface d'une cellule: 67.5 m² Surface par EH: 0.5 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Rampes de dispersion Nombre de couches différentes de sable: 4 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 2-4|4-10|6-10|10-20 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 20|10|20|30 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: gravier filtrant|gravier filtrant|gravier

filtrant|gravier filtrant Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: faible Commentaires: pose de BIOBLOC : planché déposé en fond de bassin et assurant la

ventilation du massif; substrat Second filtre planté vertical

Surface d'une cellule: 67.5 m² Surface par EH: 0.5 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Rampes de dispersion Nombre de couches différentes de sable: 4 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 0-2|2-4|4-6|6-10 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 10|30|20|20 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: sable silicieux|gravier filtrant|gravier

drainant|gravier drainant Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: faible Commentaires: pose de BIOBLOC : planché déposé en fond de bassin et assurant la

ventilation du massif; substrat calcaire Alimentation des filtres

Premier filtre planté vertical :

Période: conception Charge hydraulique: 0.6 m3/m2/j Charge organique: 37.8 kg DBO5/j Durée phase alimentation: 7 jour(s)

Dégrilleur

Chasse à clapet du 1er étage

1er étage de FPR

2ème étage de FPR

Eaux usées

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Durée phase de repos: 7 jour(s) Volume moyen des bâchées: 2100 L

Période: octobre 2006 Charge hydraulique: 0.39 m3/m2/j Charge organique: 11.85 kg DBO5/j Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 7 jour(s) Volume moyen des bâchées: 2100 L

Second filtre planté vertical

Période: conception Charge hydraulique: 0.32 m3/m2/j Charge organique: 6.95 kg DBO5/j Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 7 jour(s) Volume moyen des bâchées: 1700 L

2ème étage de FPR en phase d’alimentation

Performances mesurées Bilan 24 h réalisé par le SATESE le 25/10/2006 par temps sec ensoleillé Taux de charge hydraulique:65 % Taux de charge organique en DBO5:87 % Taux de charge organique en DCO:87 % Rendements observés (%):

Point de mesure DCO DBO5 MES Pt PO4 NTK NGL NH4 NO3 1er étage 81 81 79 43 37 54 49 - -

2ème étage 63 60 58 35 28 67 17 - - sortie 93 - 91 63 54 85 58 - -

Résultats des mesures pratiquées: Valeur(s) en entrée

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 390 mg/l Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 520 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 1240 mg/l Matières en suspension 350 mg/l Phosphore total 16.6 mg/l Azote Kjeldahl 110 mg/l

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 10.3 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 32.9 kg/j Matières en suspension 9.3 kg/j Phosphore total 0.4 kg/j Azote Kjeldahl 2.9 kg/j Volume moyen journalier 26.5 m3/j

- Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Matières Organiques Volatiles à haute température (M.O.V.) 88 % Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité

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Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 44 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 123 mg/l Matières en suspension 45 mg/l Orthophosphates 7.5 mg/l Phosphore total 9 mg/l Azote global (N.GL.) 67.7 mg/l Nitrates 41.8 mg/l Azote Kjeldahl 24.6 mg/l Ammonium 19.3 mg/l

- Flux :


- Autres :

Paramètre Résultat Unité Matières Organiques Volatiles à haute température (M.O.V.) 88 % Conductivité à 20°C 928 µS/cm Potentiel en Hydrogène (pH) 7.55

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés

la station a été mise en eau en 2005 En 2006, le Satese a procédé à une analyse :

de la conception et du dimensionnement des ouvrages des conditions de fonctionnement de la station.

Les taux de charge de la station étaient de :

65% en hydraulique, avec très peu d’eaux claires parasites, 84% en organique selon le paramètre DCO.

L’analyse des performances épuratoires montrent que :

les rendements globaux de l’installation étaient conformes à l’arrêté du 21 juin 1996,

la qualité du rejet en concentrations ne respectait pas le niveau D4 de la circulaire du 17 février 1997,

les niveaux garantis par le concepteur n’étaient pas atteints. Ces constatations sont à rapprocher d’effluents très concentrés, qui sortent du domaine de garantie du concepteur. Malgré tout, ces concentrations élevées ont déjà été constatées sur d’autres sites et sont à mettre en relation avec des réseaux courts, séparatifs et sans eaux claires parasites.

Le dégrilleur installé présente un espacement entre barreaux de 20 mm. Pour éviter tout dysfonctionnement, le STA a préconisé un passage pluri-hebdomadaire.

Les ouvrages d’alimentation par bâchée ne sont pas faciles d’accès. Le STA aurait souhaité la présence de trous d’homme plutôt que des plaques bêton de 60 cm de diamètre.

Lors du bilan réalisé par le STA, le premier ouvrage d’alimentation n’a délivré que des bâchées partielles.

Les rampes de dispersion sont aériennes et constituées de PVC pression. Après un an de fonctionnement, ces rampes présentaient des problèmes de nivellement (gel, UV), de bouchage et étaient parfois partiellement désolidarisées. Cela a conduit à une alimentation non homogène à la surface des filtres et à des zones de passages préférentiels.

Les rampes du premier étage ont été changées mais le STA mentionne un diamètre insuffisant pour limiter les phénomènes de colmatage.

Retour d’expérience tiré de ce site Ce site présente la particularité d’un dimensionnement compact avec des effluents à traiter très concentrés provenant d’un réseau séparatif avec peu d’eaux claires parasites. Les fortes concentrations d’entrée font que le domaine de garantie sur lequel le concepteur s’est engagé n’est pas respecté. Il faut aussi souligner que les charges organiques et hydrauliques nominales ne sont pas atteintes.

Etude ou diagnostic sur ce site Courant 2007, le STA devait réaliser un traçage sur cette station afin de mieux apprécier les temps de séjour dans les différents ouvrages.

Coûts disponibles Construction : 130 000 € HT

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Etude de cas n°8



Contexte spécifique : zone sensible Réseau, taux en séparatif : 100%


Type du milieu récepteur: Eaux de surface Population raccordée :490 EH Débit journalier:72.66 m3/j Taux d'eau parasite:37 % Taux en séparatif:100 % Nombre de déversoir d'orage:1




Rendement imposé en % 60 60

Schéma de principe : Chenal de mesure Dégrilleur Chenal de mesure Siphon Filtre planté vertical Siphon Filtre planté vertical


Dégrilleur : Matériaux: inox (grille) Description: entrefer 4cm

Chenal de mesure : Description: type Venturi, équipé d'un débitmètre

Siphon 1er étage : Description: autoamorçant, volume de bâchée : 8 m3 Débit de pointe: 98 m3/h Commentaires: Equipé d'un compteur de bâchée

1er étage de FPR : Nombre d'équipements identiques:4 Description:4 cellules de superficies différentes : 119,5 m²;

114,2 m²; 113,5 m²; 148,5 m²; en moyenne : 123,9 m² Surface par EH: 0.71 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Rampes de dispersion Nombre de couches différentes de sable: 2 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 4-6|20-40 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 60|15 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches:

gravier filtrant (concassé granitique)| gravier drainant Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: moyen

Siphon 2ème étage : autoamorçant, volume de bâchée : 3 m3

2ème étage de FPR : Nombre d'équipements identiques:3 Description:surface totale de 483,6 m2 (161,2 m2 ; 153,9 m2

et 168,5 m2; en moyenne : 161,2 m² Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Rampes de dispersion Matériau constitutif du réseau d'alimentation: PE Nombre de couches différentes de sable: 3 Ø en mm des différentes couches de sable: /|4-6|20-40 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 30|30|20 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: sable

lavé (matériaux alluvionnaires)|gravier filtrant (concassé

Déversoir d’orage équipé d’un détecteur de surverse Dégrilleur lors d’une visite

1er étage de FPR lors 1er étage de FPRde la construction

2ème étage de FPR lors 2ème étage de FPRde la construction

Détail du 1er étage lors de Siphon alimentant le l’alimentation premier étage

Eaux usées

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granitique)|gravier drainant Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: très bon

Chenal de mesure : Chenal de type Venturi

Alimentation des filtres Filtre planté vertical (période: septembre 2006) Charge hydraulique: 0.64 m3/m2/j Charge organique: 24 kg DBO5/j Durée phase alimentation: 2 jour(s) Durée phase de repos: 6 jour(s) Volume moyen des bâchées: 8000 L

Filtre planté vertical (période: conception) Charge hydraulique: 0.6 m3/m2/j Durée phase alimentation: 3 jour(s) Durée phase de repos: 6 jour(s) Volume moyen des bâchées: 3000 L

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Etude de cas n°8

Performances mesurées Bilan 24 h réalisé par SATESE le 06/09/2006 (Temps sec ensoleillé) Taux de charge hydraulique:70.4 % Taux de charge organique en DBO5:53 % Taux de charge organique en DCO:67 % Rendements observés (%):

Point de mesure DCO DBO5 MES Pt PO4 NTK NGL NH4 NO3 1er étage 29 37 69 27 8 23 23 - -

2ème étage 90 97 88 32 18 83 1 - - sortie 93 98 96 50 25 87 24 - -


- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 300 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 762 mg/l Matières en suspension 320 mg/l Phosphore total 16.2 mg/l - Flux :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 22.2 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 56.3 kg/j Matières en suspension 23.6 kg/j Phosphore total 1.2 kg/j Azote Kjeldahl 7.1 kg/j Volume moyen journalier 73.87 m3/j - Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Conductivité à 20°C 1109 µS/cm Potentiel en Hydrogène (pH) 7.53 Valeur(s) en sortie - Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 8 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 65 mg/l Matières en suspension 15 mg/l Orthophosphates 8.9 mg/l Phosphore total 9.9 mg/l Azote global (N.GL.) 90.4 mg/l Nitrates 74.3 mg/l Azote Kjeldahl 15.7 mg/l Ammonium mg/l - Flux :

Paramètre Résultat Unité Volume moyen journalier 59.95 m3/j - Autres mesures :


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Etude de cas n°8


La station a été mise en eau en 2005. En 2006, le Satese a procédé à une analyse :


Les taux de charge de la station étaient de : 70% en hydraulique, avec très peu d’eaux claires parasites, 70% en organique selon le paramètre DCO.

L’analyse des performances épuratoires montrent que : les rendements globaux de l’installation étaient conformes à l’arrêté du 21 juin 1996, le niveau D4 de la circulaire du 17 février 1997 était respecté.

Les effluents présentaient des concentrations très élevées mais déjà constatées sur d’autres sites. Ces valeurs sont à mettre en relation avec des réseaux courts, séparatifs et avec peu d’eaux claires parasites.

Les ratios de dimensionnement sont en dessous des bases traditionnelles formulées par le Cemagref. La conception du premier étage laisse apparaître 4 cellules, contre 3 préconisées par le Cemagref. Les charges de pollution amenées sur les cellules du premier étage étaient supérieures aux valeurs préconisées par le Cemagref. Les

performances du premier étage étaient limitées et de fait le second étage a été plus chargé qu’il n’aurait du l’être. En 2006, ces surcharges n’ont pas perturbé les performances de traitement du second étage et au global, la station présentait une bonne qualité d’eau. Cependant, le STA restait très vigilant quant à l’évolution des performances de cette installation.

Le temps de séjour des eaux usées dans le premier étage était estimé à 2h30 en 2006. Le STA espérait que la croissance des végétaux pourrait ralentir la vitesse de passage des eaux et ainsi augmenter les performances du premier étage et limiter les surcharges du second étage.


Les préconisations du Cemagref sur le plan dimensionnement et conception ne sont pas suivies : 1,4 m2/EH au total réalisés, contre 2 m2/EH (réseau séparatif) préconisés 4 cellules sur le 1er étage, contre 3 préconisées.

De fait, les charges d’alimentation préconisées par le Cemagref ne sont pas respectées. En 2006, les rendements épuratoires globaux n’étaient pas altérés mais le STA restait vigilant quant à d’éventuelles dérives.

Coûts disponibles Construction : 220 000 € HT

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Etude de cas n°9



Contexte spécifique : augmentation de la charge en été Réseau, taux en séparatif : 100% séparatif


Capacité de l’ouvrage 70 équivalents habitants Charge organique 4,2 Kg DBO5/j Charge hydraulique 10,5 m3/j Capacité de traitement en kg/j (DCO) : 8,4 Capacité de traitement en kg/j (DBO5) : 4,2 La population raccordée varie de 16 habitants permanents à environ 75 habitants en période estivale

Date de mise en service : 01/01/2001 Taux de charge estimé au 07/08/2003 Hydraulique % : 39 % Organique % : 81 % en DCO et 92 % en DBO5


Dégrilleur Siphon Répartiteur Filtre planté vertical Répartiteur Filtre planté vertical Fossés

drainant


Prétraitements : dégrillage

Traitement biologique : 1er étage :

Surface d'une cellule: 45 m² Surface par EH: 1.3 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Surverse Matériau constitutif du réseau d'alimentation: inox Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: très bon Commentaires: alimentation par surverse en H

2ème étage : Surface d'une cellule: 25 m² Surface par EH: 0.55 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Rampes de dispersion Matériau constitutif du réseau d'alimentation: PVC PN 10 Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: très bon

Alimentation hydraulique : 1er étage :

Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 7 jour(s) Volume moyen des bâchées: 680 l

2ème étage : Durée phase alimentation: 7 jour(s)

Durée phase de repos: 7 jour(s)

Etage biologique :

Surface totale du 1er étage 90 m² (1,3 m²/E.H)

Surface unitaire de chaque filtre 45 m²

Surface totale du 2eme étage 50 m² (0,55 m²/E.H)

Surface unitaire de chaque filtre 25 m²

Illustrations au fil de l’eau

Eaux usées

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Surface Totale des filtres 140 m²

Tranchée d’infiltration en matériaux drainant (gravier) 15ml x 1m

Performances mesurées : Bilan 24 heures du 07/08/2003 (Temps sec ensoleillé)



- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 841 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 1900 mg/l Matières en suspension 878 mg/l Phosphore total 26.2 mg/l Azote Kjeldahl 139 mg/l - Flux :

Paramètre Résultat Unité Volume moyen journalier 4.1 m3/j - Autres mesures :

Paramètre Résultat Unité Conductivité à 20°C 890 µS/cm Potentiel en Hydrogène (pH) 7.4 Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 11 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 125 mg/l Matières en suspension 31 mg/l Orthophosphates 7.1 mg/l Phosphore total 8 mg/l Azote global (N.GL.) 76.3 mg/l Azote Kjeldahl 32.6 mg/l - Autres mesures :


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Etude de cas n°9




L’analyse de la conception des ouvrages montre l’absence d’ouvrage de bâchée pour alimenter le second étage de filtre planté.

L’exploitation est très rigoureuse : alternance des filtres, nettoyage du dégrilleur et du siphon toutes les semaines, entretien des abords, faucardage des roseaux.

Les performances épuratoires étaient satisfaisantes. Les taux de charge de la station étaient de :

39% en hydraulique, 81% en organique.


En 2003, l’absence d’alimentation par bâchée du second étage ne perturbait pas l’efficacité de la station.


Non disponible

Coûts disponibles : Non disponibles

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Etude de cas n°10



Contexte spécifique : zone sensible et variations saisonnières Réseau, taux en séparatif : 100%


Population raccordée : 90 EH Charge moyenne entrante: 4 kg DBO5/j Débit journalier: 15.91 m3/j Débit de pointe: 115.2 m3/j Taux d'eau parasite: 33 %

Date de mise en service : 19/04/2006 Capacité: 200 EH Débit max par temps sec: 45 m3/h


Rendement imposé en % 60 60 Schéma de principe : Poste de refoulement Dégrilleur Filtre planté vertical Filtre planté horizontal Fossés drainant


Poste de refoulement : Description: cuve préfabriquée (type SRP 1800 KSB) de diamètre 1800mm et de trois mètres

de hauteur; volume de bâchée : 0,9 m3 Commentaires: équipée de deux pompes KSB Amarex NF50 de 27,3m3/h chacune et d'un

débimètre électromagnétique, surverses s'effectuent sur l'ancien décanteur digesteur de la station

Dégrilleur : inox (grille) - entrefer 4 cm Filtre planté vertical 1er étage (3 en série) Surface d'une cellule: 50.33 m² Surface par EH: 0.75 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Cols de cygne Nombre de couches différentes de sable: 3 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 4-10 ou 5-15|10-20 ou 15-25|20-60 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 15|45|20-25 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: graviers filtrants|graviers

drainants|galets Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: faible Volume moyen des bâchées: 900 L

Filtre planté horizontal 2ème étage Description: hauteur du massif est d’environ 0,60 m Commentaires: L’ouvrage a été conçu de manière à créer deux filtres horizontaux

fonctionnant en série en gravier 4/10 ou 5/15 séparés par un drain d’aération en galet 20/60 Surface d'une cellule: 248 m² Surface par EH: 1.2 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Drains posés Matériau constitutif du réseau d'alimentation: inox Nombre de couches différentes de sable: 1 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 4-10 ou 5-15 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 60 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: graviers Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux: faible Commentaires: séparation de façon à avoir deux filtres en série par un drain d’aération en

galet 20/60

Fossés drainant (1 seul)

Vue sur les deux filtres du premier étage (au 1er plan

casier en cour d’alimentation)

2ème étage croissance en gradient des roseaux

Eaux usées

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Performances mesurées : Bilan 24 h réalisé par le SATESE le 27/07/2006 (temps sec ensoleillé)

Taux de charge hydraulique:36 % Taux de charge organique en DBO5:31 % Taux de charge organique en DCO:40 %


Point de mesure DCO DBO5 MES Pt PO4 NTK NGL NH4 NO31er étage 58 77 51 5 -1 37 37 - -

2ème étage 37 29 70 -10 -8 -8 -8 - - sortie 73 84 85 -5 -9 33 32 - -



- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 230 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 584 mg/l Matières en suspension 180 mg/l Phosphore total 13.1 mg/l Azote Kjeldahl 96.4 mg/l

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 3.8 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 9.5 kg/j Matières en suspension 2.9 kg/j Phosphore total 0.21 kg/j Azote Kjeldahl 1.58 kg/j Volume moyen journalier 16.34 m3/j

- Autres mesures :


Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 34 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 142 mg/l Matières en suspension 24 mg/l Orthophosphates 9.5 mg/l Phosphore total 12.6 mg/l Azote global (N.GL.) 60 mg/l Azote Kjeldahl 59.5 mg/l

- Flux :


- Autres mesures :


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Etude de cas n°10




L’analyse a été réalisée en période estivale, quand la population était la plus importante. Les taux de charge de la station étaient de : 50% en hydraulique, avec très peu d’eaux claires parasites, 50% en organique selon le paramètre DCO.

Les effluents bruts présentaient des concentrations très élevées mais déjà constatées sur d’autres sites. Ces valeurs sont à mettre en relation avec des réseaux courts, séparatifs et avec peu d’eaux claires parasites.

L’analyse des performances épuratoires montrent que : les rendements globaux de l’installation étaient conformes à l’arrêté du 21 juin 1996, le niveau D4 de la circulaire du 17 février 1997 n’était pas respecté.

Les performances du 1er étage étaient inférieures à celles obtenues en général sur ce type d’installation quel que soit le paramètre considéré : MES, DCO, DBO5 et NK. Le 2ème étage permet d’améliorer légèrement la qualité des eaux du point de vue matières organiques. Par contre, aucune efficacité sur

l’azote n’a été relevée.

La station présente des données de dimensionnement et de conception qui ne sont pas en rapport avec les recommandations formulées par le Cemagref :

dimensionnement : les surfaces filtrantes sont inférieures de moitié à ce qu’elles devraient être, conception : la granulométrie du support filtrant du 1er étage est trop importante, la hauteur de matériau filtrant est

insuffisante : 15 cm contre 30 préconisés au minimum.

Avant la réalisation du bilan, les filtres verticaux présentaient une couche de matières en surface. Le STA a demandé à l’exploitant de scarifier légèrement la surface des filtres. Cette opération était nécessaire dans la mesure où les roseaux étaient peu développés. La présence de jeunes pousses ou l’action du vent sur les tiges ne permettaient pas de briser cette couche de dépôts.


Cette installation n’a pas été dimensionnée et conçue selon les recommandations du Cemagref : les surfaces des cellules sont insuffisantes, la granulométrie du matériau filtrant du 1er étage est trop grossière. Les temps de séjour dans les ouvrages peuvent s’en trouver limités tant que les roseaux n’ont pas colonisés les filtres. Les performances épuratoires n’étaient pas celles attendues alors même que les taux de charge hydraulique et organique n’étaient que de 50%.

Le STA a demandé en 2006 une intervention du constructeur.

Coûts disponibles : Construction : 145 000 € HT

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Etude de cas n°11





Type de traitement: Filtres plantés de roseauxCapacité:900 EH Débit max par temps sec:180 m3/h

DCO DBO5 MES NTK NGLNiveau de rejet garanti en mg/l 90 20 25 10 20

Date de mise en service : 01/05/2006 Population raccordée :630 EH Résau mixte avec un déversoir d’orage

Schéma de principe : Déssableur Dégrilleur Poste d'injection Filtre planté vertical

Chasse, autres Filtre planté vertical Poste de refoulement Filtre planté horizontal Chenal de mesure Eléments constitutifs de la filière : Description des filtres

Filtre planté vertical 1er étage

Surface d'une cellule: 360 m² Surface par EH: 1.2 m²/EH Cellule étanche: Oui Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux:

très bon

Filtre planté vertical 2ème étage Surface d'une cellule: 108 m² Surface par EH: 0.72 m²/EH Cellule étanche: Oui Végétaux plantés: roseaux Développement des végétaux:

très bon

Filtre planté horizontal Surface d'une cellule: 900 m² Surface par EH: 1 m²/EH Cellule étanche: Oui Végétaux plantés: scirpes Développement des végétaux:

très bon

Dégrilleur FPR 1er étage

Chase à vérin alimentant de 2ème étage FPR 3ème étage FPR 3ème étage Poste injection n°1 Poste injection n°2

Eaux usées

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Etude de cas n°11

Performances mesurées : Visite SATESE du 16/11/2006 Résultats des mesures pratiquées: Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 15 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 33 mg/l Matières en suspension 2 mg/l Phosphore total 6.44 mg/l Nitrites 0.14 mg/l Azote global (N.GL.) 41.8 mg/l Nitrates 40.65 mg/l Azote Kjeldahl 1 mg/l Ammonium 1 mg/l

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Les résultats disponibles montrent, pour 2006, des performances correctes pour les paramètres MES, DCO et DBO5.

La nitrification, quant à elle, était aléatoire au cours des visites réalisées. Les performances liées à la dénitrification étaient insuffisantes. La concentration exigée par la réglementation était systématiquement dépassée.


Cette installation présente l’intérêt d’être équipée de filtres plantés de roseaux verticaux, suivis d’un filtre planté de scirpes à écoulement horizontal, l’objectif étant de permettre la dénitrification.

Les performances sur le traitement de l’azote n’étaient pas satisfaisantes en 2006.

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Etude de cas n°12



Contexte spécifique : zone sensible Réseau, taux en séparatif : 100 %


Date de mise en service : 01/01/2006 Capacité: 880 EH Débit max par temps sec: 132 m3/h

Description du réseau Débit journalier:92 m3/j Présence de raccordement d'activités agroalimentaires.



Bilan 24 h réalisé par le SATESE le 28/08/2006 par temps de pluie

Taux de charge hydraulique:85 % Taux de charge organique en DBO5:49 %


Point de mesure DCO DBO5 MES Pt PO4 NTK NGL NH4 NO3sortie 85 96 94 45 - 100 - - -


- Flux :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 25.7 kg/j Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 57.7 kg/j Matières en suspension 21.6 kg/j Phosphore total 0.9 kg/j Azote global (N.GL.) 7.3 kg/j Azote Kjeldahl 7.3 kg/j Volume moyen journalier 111.8 m3/j

Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 10 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 80 mg/l Matières en suspension 12 mg/l Phosphore total 4.5 mg/l Azote global (N.GL.) 69.1 mg/l Azote Kjeldahl 0.1 mg/l Ammonium 0.05 mg/l

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Etude de cas n°12

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés

Le réseau d’assainissement, normalement séparatif, semble collecter des eaux claires météoriques.

la Satese a demandé des travaux de réhabilitation pour limiter les perturbations hydrauliques sur la station.

En 2006, la charge hydraulique représentait 85% de sa valeur nominale et la charge organique atteignait 49% de sa valeur nominale.

La station a été mise en service début 2006. Au dernier semestre 2006, les performances épuratoires étaient correctes pour les paramètres MES, DCO, DBO5 et ammoniaque. La teneur en nitrates était élevée mais signe d’un bon fonctionnement des ouvrages.

A la mise en service de la station, il a été constaté des débordements d’eau des casiers.

pour remédier à cela, le nombre de casiers en service a été augmenté. La pousse des roseaux a aussi permis une meilleure infiltration des eaux (perçage de la couche de dépôts).

Même après cette phase de démarrage, en décembre notamment, l’exploitant a remarqué des débordements sur certains filtres du 1er étage.

L’exploitant doit surveiller le fonctionnement des filtres. Il semble aussi que ces phénomènes de débordements puissent être liés à la collecte d’eaux claires sur le réseau.

Retour d’expérience tiré de ce site Cette étude de cas montre toute l’importance du fonctionnement du réseau d’assainissement. La collecte d’eaux claires parasites perturbe le fonctionnement des filtres et par voie de conséquence demande une surveillance accrue de la part de l’exploitant.

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Etude de cas n°13


Type de STEP Infiltration Percolation



Capacité nominale : 100 EH Population raccordée : 70 EH Type du milieu récepteur: Eaux de surface Longueur du réseau: 953 m

Date de mise en service : 01/01/1993 Débit max par temps sec: 15 m3/h

DCO DBO5 MESNiveau de rejet imposé en mg/l 120 40 110

Schéma de principe : Décanteur-digesteur Décolloïdeur Répartiteur Filtre à Infiltration - Percolation Chenal de mesure


Description des filtres

Filtre à Infiltration - Percolation Surface d'une cellule: 101.67 m² Surface par EH: 3 m²/EH Cellule étanche: Oui Présence d'un géotextile sous la géomenbrance: Oui Type de réseau d'alimentation: Aérien Nature de l'alimentation: Drains posés Nombre de couches différentes de sable: 2 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 70|20 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: sable|graviers drainants Coefficient d'uniformité des différentes couches de sable: 1,66|/ Présence d'un géotextile entre les couches de sable: Oui Commentaires: caractéristiques des géotextiles : celui qui sépare le sable du gravier 70 g/m², celui en fond : 120 g/m²

Alimentation des filtres

Filtre à Infiltration – Percolation Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 14 jour(s) Commentaires: pas de bâchée

Performances mesurées Résultat de l’auto surveillance de l’exploitant (en date du 01/12/2006) Résultats des mesures pratiquées: Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Phosphore total 10 mg/l Nitrates 27 mg/l Ammonium 0 mg/l

Eaux usées

Filtre à sable

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Etude de cas n°13

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés Deux catégories de défauts sont relevées sur cette installation :

Des défauts de conception : Absence de dégrilleur,

la pose d’un dégrilleur est conseillée et a été chiffrée à la suite du diagnostic réalisé par le Cemagref

Absence d’ouvrage de bâchée : alimentation au fil de l’eau sans générer de bâchée,

Défaut dans la pose des drains d’alimentation : les fentes de certains drains sont posées vers le haut, les pentes des drains sont insuffisantes (non respect des plans),

Le système de sélection des lits est difficile à manœuvrer,

Un géotextile est présent entre le massif filtrant et la couche drainante de graviers,

le géotextile n’est pas à l’origine des dysfonctionnements mais il est colmaté en lieu et place des chemins préférentiels,

Le sable installé répond au DTU 64.1 mais pas aux préconisations du Cemagref. Le sable est de bonne qualité (très calibré, à tendance alluvionnaire) mais l’infiltration de l’eau est trop rapide.

Des défauts d’exploitation, qui ne sont pas systématiquement à l’origine des dysfonctionnements relevés mais qui y participent tous largement :

Le digesteur n’est pas vidangé suffisamment souvent,

il est préconisé pour cette installation de faire une vidange du digesteur tous les 8 à 10 mois et de vider et nettoyer le préfiltre à la même fréquence.

Depuis 2001, les phases d’alternance n’ont pas été respectées, il est recommandé de ne pas alimenter un filtre plus d’une semaine,

Au cours du temps, les drains d’alimentation fléchissent, ils peuvent se déconnecter des goulottes d’alimentation, être partiellement enfouis sous le sable et des fentes sont colmatées à cause de la présence de biomasse ;

les orifices d’alimentation doivent être nettoyés régulièrement, modifier la disposition des drains si une mauvaise répartition hydraulique est observée

Dans les années 1995-1996, l’exploitant a procédé à un bêchage du sable colmaté en surface.

pour éliminer les couches de boues en surface des filtres, il est préconisé de ratisser toutes les semaines la surface des filtres et de retirer les boues des massifs.


Cette étude cas montre toute l’attention qu’il faut porter à la conception, à la réalisation des travaux, à la réception des ouvrages et à la qualité de l’exploitation.

Les leçons à tirer de cette installation sont les suivantes : Le dégrillage est une étape de traitement incontournable, Les eaux usées doivent être uniformément réparties sur toute la surface des massifs filtrants, L’alimentation doit avoir lieu par bâchée et non au fil de l’eau Les ouvrages, tout au long de la file de traitement, doivent être correctement entretenus et à fréquence régulière :

décanteur-digesteur, filtre décolloïdeur, drains d’alimentation, scarification et égalisation du massif filtrant. les tâches d’exploitation doivent être réalisées avec rigueur : passage 1 à 2 fois par semaine.


Le Cemagref a réalisé un diagnostic de cette installation en avril 2005. A l’issu de cette étude, 3 propositions pour amélioration ont été formulées :

1. Faire durer l’existant : retirer le sable sale, garder le premier géotextile, 2. Maximiser la durée de vie de l’existant : retirer le sable sale et le premier géotextile. Le géotextile est remplacé par une géogrille

et le sable en place est le sable propre existant (pas de rajout), 3. réaliser une nouvelle installation.

Dans les 3 cas, la hauteur de sable doit être au minimum de 40 cm pour permettre l’épuration et créer un dénivelé suffisant pour que l’eau se répartisse uniformément dans tous les drains.

Coûts disponibles

Réhabilitation, tarifs HT, hors frais de maîtrise d’œuvre, avril 2005 :

Les travaux identifiés à l’occasion de l’étude du Cemagref ont été chiffrés : travaux généraux : pouzzolane du préfiltre, dégrilleur et accessoires, réseau de répartition d’eau usée, asservissement

pour commande de bâchée, vannes pour alternance 10 350 €

Répartition gravitaire : bâche de staockage, vanne motorisée par batterie sur panneau solaire 8 000 €

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Répartition par pompage : poste de pompage, extension du réseau électrique 32 000 €

Proposition 1 de réhabilitation 19 550 à 43 550 € selon les techniques employées

Proposition 2 de réhabilitation 29 300 à 53 300 € selon les techniques employées

Proposition 3 de réhabilitation 120 000 € toute filière, hors technique d’épandage

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Etude de cas n°14


Type de STEP Mixte : filtres plantés de roseaux et

infiltration percolation

Contexte spécifique : Station classée en zone sensible - Obligation de rejet 0 en période d'étiage Réseau, taux en séparatif :


Capacité nominale : 205 EH


Filtre planté vertical Filtre planté vertical Filtre à Infiltration - Percolation


Description des filtres :

Filtre planté vertical 1er étage Surface d'une cellule: 252 m² Surface par EH: 1.23 m²/EH Nombre de couches différentes de sable: 4 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 2-4|4-10|10-20|20-40 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 15|35|15|20 Végétaux plantés: roseaux

Filtre planté vertical

Surface d'une cellule: 168 m² Surface par EH: 0.82 m²/EH Nombre de couches différentes de sable: 3 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 0-4|4-10|10-20 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 40|30|20


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés En 2006, la charge organique de la station atteignait 48% de sa valeur

nominale et la charge hydraulique 46% de sa charge nominale.

Il semblerait que l’installation était soumise à des arrivées d’eaux claires météoriques.

en 2006, le Satese souhaitait que des recherches soient entreprises pour définir l’origine de ces entrées et que le cas échéant, des travaux correctifs soient réalisés.

Les eaux usées contiennent des matières grasses et des lingettes : Les graisses bloquent probablement le compteur de la 1ère

bâchée,

un restaurant-traiteur et une cantine scolaire sont raccordés au réseau. Le Satese préconisait de vérifier leurs prétraitements (bacs de dégraissage) car le fonctionnement de la station est perturbé.

Les lingettes bloquent elles-aussi le compteur de la 1ère bâchée mais peut aussi bloquer l’ouvrage de bâchée lui-même.

il a été demandé de modifier l’étape de dégrillage soit en installant une grille plus fine, soit en installant un panier dégrilleur dans le 1er ouvrage de bâchée. La solution mise en œuvre a été de diminuer la maille du dégrilleur mais cela nécessite d’augmenter la fréquence de passage de l’exploitant d’une visite hebdomadaire à une visite journalière.

Les ouvrages de bâchée n’ont pas toujours bien fonctionné : 1er ouvrage de bâchée : en 2002, des fuites ont été constatées

au fur et à mesure que l’ouvrage se remplissait. Les volumes passés calculés à l’aide des données du compteur de bâchée étaient sous-estimés,

cet ouvrage a été changé par le constructeur début 2004 mais il restait à régler.

2ème ouvrage de bâchée : en 2005, le flexible était fissuré. Il a été remplacé. en 2006, des fuites d’eau ont été observées après que les

bâchées aient lieu. Le Satese a mentionné un problème sur le flotteur. La conséquence directe était une alimentation quasi continue, et le filtre à sable alimenté était noyé d’eau, limitant les possibilités de nitrification des filtres.

pour limiter les phénomènes de colmatage liés à une alimentation du filtre à sable, le Satese a préconisé une rotation des filtres deux fois par semaine.

Une des bâches présentait en 2006 des percements. l’évolution de ces perforations était à surveiller. La bâche devait être réparée.

Eaux usées

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La nitrification n’est pas systématiquement optimale. la fréquence de rotation des filtres à sable a été augmentée à 2 fois par semaine. Malgré cela, les performances étaient toujours aléatoires. En 2006, le Satese souhaitait surveiller cette situation de près afin de définir si cette dégradation était temporaire (liée à de faibles températures) ou si un colmatage était en train de se former.

Les eaux traitées sont acides. Les pH relevés au cours du temps varient entre 3,3 et 6,8.

la nitrification semble être à l’origine de l’acidification des eaux.

Les performances épuratoires sur le paramètre DCO ne respectaient pas la valeur imposée par la réglementation (50 mg/l).

la cause évoquée à ce problème par le Satese serait la fuite du 2ème ouvrage de bâchée qui générait alors une alimentation continue. L’absence de bâchée ne permettait pas une répartition uniforme sur toute la surface du filtre. Les flux à traiter au m2 étaient alors trop élevés.


Les niveaux de rejet appliqués à cette installation sont plus sévères que les exigences nationales. Des difficultés sont rencontrées vis-à-vis de l’élimination de la DCO et de l’azote réduit, alors même que les charges organiques et hydrauliques ne représentent que 50% des valeurs nominales. Ces insuffisances sont à relier à une alimentation incorrecte du 2ème étage. Cela démontre bien toute l’attention à porter à l’état de ces ouvrages.

Des investissements supplémentaires ont du être entrepris à cause de la présence de lingettes dans les eaux usées. La maille du dégrilleur a été diminuée. En conséquence, les frais d’exploitation ont augmenté car la fréquence de passage pour le nettoyage de la grille est devenue journalière alors qu’elle était hebdomadaire.

Cette étude de cas montre que le fonctionnement de la station est directement relié à celui du réseau. La présence de graisses perturbe l’étape d’alimentation, le comptage des bâchées. La station nécessite alors plus de surveillance.

Même si les procédés mis en œuvre sur cette installation sont qualifiés de « rustiques », il n’en reste pas moins que l’exploitant doit être très vigilant vis-à-vis du fonctionnement des ouvrages, d’autant plus que les niveaux de rejet affectés à cette station sont plus sévères que les exigences nationales.

Coûts disponibles

Année Construction Exploitation Renouvellement Personnel Boues Analyses Personnel 2007 153400 € soit 748 €/EH 3500 € 159 € ND 32 € ND 3320 €

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Etude de cas n°15


Type de STEP Lagunage et infiltration percolation

Contexte spécifique : Station classée en zone sensible Réseau, taux en séparatif : 0%


Station :

Date de mise en service : 01/01/1993 Capacité nominale : 1350 EH Débit max par temps sec:480 m3/h Population raccordée : 880 EH

Description du réseau

Nombre de poste de relevage:2 Nombre de déversoir d'orage:2

Schéma de principe : Poste de relèvement Bassin de décantation Lagune Lagune Chasse pendulaire

Filtre à Infiltration Percolation Chenal de mesure


Les volumes :

Bassin de décantation : 500 m3 1ère Lagune 7500 : m3 2ème Lagune : 3750 m3 Chasse pendulaire : 10 m3

Filtre à Infiltration – Percolation => Nombre d'équipements identiques:16


Filtre à Infiltration - Percolation

Surface d'une cellule: 125 m² Surface par EH: 1.48 m²/EH Cellule étanche: Oui Nombre de couches différentes de sable: 2 Diamètres en mm des différentes couches de sable: 0-2|20-40 Hauteur en cm des différentes couches de sable: 80|20 Nature du matériau utilisé pour les différentes couches: sable roulé de Loire|gravier Commentaires: diffuseurs entourés d'une membrane (bidim) pour éviter les affouillements


Filtre à Infiltration – Percolation Volume moyen des bâchées: 10000 L Nombre moyen de bâchée par jour: 13 Estimation du taux de recouvrement lors des bachées: 50% de la cellule est recouverte, 5 filtres sont alimentés 2 fois/jour et 3

1fois/jour Commentaires: 5 filtres sont alimentés 2 fois/jour et 3 1fois/jour


Lors des bilans réalisés à la mise en service de la station en 1994, les performances épuratoires de cette installation étaient satisfaisantes.

Le filtre à sable permettait d’augmenter les rendements d’élimination de la DBO5, DCO et de l’ammoniaque, même si la nitrification commençait dans le 3ème bassin de lagunage.

Un suivi bactériologique a été réalisé à l’occasion de ces bilans. Il montrait l’effet notoire du lagunage contrairement à la filtration sur sable, telle que dimensionnée.

Eaux usées

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Cette station a été mise en eau en 1994. Le taux de charge organique à l’époque était de 65% par rapport à la valeur nominale.

Déjà en 1994, le Satese préconisait certains éléments pour un bon fonctionnement des massifs filtrants : la mise en place d’un sable dont la granulométrie est maîtrisée, 0/2, roulé de Loire, une épaisseur de sable de 80 cm minimum, l’alternance régulièrement entre les phases d’alimentation et de repos, le nettoyage régulier de la surface des filtres, la planéité de la surface du sable pour améliorer la répartition des eaux

usées à chaque bâchée.

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Etude de cas n°16


Type de STEP : Filtre Planté de Roseaux et infiltration

percolation

Contexte spécifique : Station classée en zone sensible Réseau, taux en séparatif : 100%


Date de mise en service : 01/01/2002 Capacité nominale : 200 EH Débit max par temps sec:30 m3/h Débit de pointe du réseau : 3 m3/j

DCO DBO5 MES NTKNiveau de rejet imposé en mg/l 90 25 30 20

Schéma de principe : Poste de relèvement Filtre planté vertical Siphon Filtre à Infiltration - Percolation Chenal de mesure Eléments constitutifs de la filière :



Surface d'une cellule: 81 m² Surface par EH: 1.2 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Souterrain Nature de l'alimentation: Surverse Végétaux plantés: roseaux


Surface d'une cellule: 72 m² Surface par EH: 0.72 m²/EH Cellule étanche: Oui Type de réseau d'alimentation: Souterrain Nature de l'alimentation: Surverse



Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 14 jour(s)


Durée phase alimentation: 7 jour(s) Durée phase de repos: 7 jour(s) Volume moyen des bâchées: 2900 L

FPR avant mise en service FPR : stagnation de l’eau à la surface

FPR : stagnation de l’eau à la surface Siphon autoamorçant IP avant mise en service IP : stagnation de matières séches

Performances mesurées (Visite SATESE du 10/10/2006 - Temps sec ensoleillé)


Valeur(s) en sortie

- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 3 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 49 mg/l

Eaux usées

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Matières en suspension 3 mg/l Phosphore total 9.1 mg/l Nitrates 65 mg/l Azote Kjeldahl 63.3 mg/l Ammonium 23 mg/l

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Etude de cas n°16


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés A l’issue de bilans 24 heures réalisés par le Satese, des entrées d’eaux claires

parasites ont été suspectées. La charge hydraulique a évolué entre 40 et 280% de sa valeur nominale.

le Satese a demandé en 2004 et en 2005 que l’étanchéité du réseau soit vérifiée, et ce même si le réseau était quasiment neuf et que les contrôles d’étanchéité et de branchements étaient récents.

En 2004, la charge organique atteignait 38% de sa valeur nominale. pour augmenter la charge de pollution par m2 de filtre, le Satese a conseillé à l’exploitant de ne travailler qu’avec 2 cellules sur les 3 du premier étage. L’exploitant n’a pas suivi ce conseil car le constructeur s’y est opposé.

L’entrée de la station n’est pas équipée de dégrillage. Une des pompes de relèvement semblait sensible au bouchage, jusqu’à se désamorcer.

l’installation d’un dégrilleur a été évoquée en 2004.

Les macrophytes n’ont pas été plantés à la mise en route de la station en septembre 2002. Les roseaux ont été plantés au début de l’automne 2003 au lieu du printemps 2003. En 2005, les plantes n’avaient toujours pas colonisées sur la surface du 1er étage.

en attendant le développement des roseaux et pour éviter la stagnation d’eau en surface du filtre 1er étage, le Satese a conseillé à l’exploitant de griffer le massif filtrant. Cela permet d’extraire la couche de dépôts.

L’exploitation n’a pas été jugée suffisamment rigoureuse. les cadences d’alternance doivent être respectées : l’alimentation ne doit pas excéder 1 semaine. le filtre à sable doit être ratissé légèrement

à la fin de chaque période d’alimentation et plus fortement juste avant la période d’alimentation.

Des feuilles de peupliers, plantés à proximité des ouvrages de filtration tombent à l’automne sur les massifs filtrants, limitant ainsi les échanges gazeux.


La mauvaise qualité du réseau d’assainissement entraîne des surcharges hydrauliques non négligeables. Et ce alors même que le réseau était récent.

Des défaillances de conception sont identifiables telles que l’absence de dégrilleur, la proximité d’arbres vis-à-vis des massifs filtrants.

Les bases de dimensionnement utilisées par le constructeur n’ont pas de justification dans la littérature technique. Malgré tout, une question sur le dimensionnement du filtre à sable à 0,7m2/EH peut être soulevée. Pourquoi dimensionner à 50% d’un filtre à sable traditionnel ? D’autant plus que la station est soumise à des surcharges hydrauliques et que l’une des faiblesses des filtres à sable est justement la surcharge hydraulique.

Le démarrage des ouvrages n’a pas été fait dans les règles dans la mesure où la plantation des roseaux a été décalée d’une année après la mise en service. Même si le démarrage de la station ne s’est pas fait massifs plantés, les performances épuratoires des ouvrages étaient satisfaisantes, au moins pendant 2 ans. Ensuite, est-ce que le manque de roseaux n’a pas fait chuter les capacités épuratoires ?


Cette station fait partie d’un panel d’installations suivies par le Cemagref. Les bilans des 6-7 et 14-15 janvier 2004 ont été transmis au Cemagref.

Coûts disponibles

Exploitation : les temps d’exploitation ont été estimés par l’exploitant : 3 passages par semaine :

1 passage pour la rotation des alimentations et le ratissage, 2 passages pour contrôler visuellement le fonctionnement de l’installation.

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Etude de cas n°17


Type de STEP Procédé mixte

Contexte spécifique : Station classée en zone sensibleRéseau, taux en séparatif : 0%

Caractéristiques générales : Description de la station : Type du milieu récepteur: Eaux souterraines Type de traitement : Procédés mixtes Capacité:1600 EH Débit max par temps sec : 240 m3/h

Description du réseau : Population raccordée :700 EH Débit journalier:175.5 m3/j Commentaires: sensible aux événements pluvieux

DCO DBO5 MES NTK NGL Pt Niveau de rejet imposé en mg/l 90 25 35 8 15 2

Rendement imposé en % 90 93 94 91 83 92 Schéma de principe : Poste de relèvement Lagune Jardin filtrant Chenal de mesure Taillis à courtes rotation


Lagune o surface 5000m², o temps de séjour : 20 à 30 jours o Volume:5000 m3 o Commentaires: o Bassin de compensation en eau libre dont un pré bassin d’environ 500m2 pour le curage éventuel des sédiments

Jardin filtrant o Nombre d'équipements identiques:3 o surface 3500m², o Plantés de divers macrophytes, l’iris des marais, le scirpe lacustre, le roseau et la grande massette, o temps de séjour : 3 à 7 jours o Volume : 1050 m3

Taillis à courtes rotation o Nombre d'équipements identiques: 1 o surface 7000m², o Planté de saules de vanniers et irrigué par un fossé ouvert

Poste de relèvement (Présence d'un trop plein) Chenal de mesure


Bilan 24 h réalisé par le SATESE le 04/10/2005

Taux de charge hydraulique: 30 %

Taux de charge organique en DBO5: 25 %


Point de mesure DCO DBO5 MES Pt PO4 NTK NGL NH4 NO3sortie JF 95 99 99 84 - 98 98 - -



- Flux :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 22.5 kg/j Volume moyen journalier 72.5 m3/j

Valeur(s) en sortie JF

Eaux usées

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- Concentrations :

Paramètre Résultat Unité Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 7 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 130 mg/l Matières en suspension 13 mg/l Streptocoques fécaux 185 N/100 ml Escherichia coli (E. coli) 116 N/100 ml Phosphore total 10.5 mg/l Azote global (N.GL.) 9.2 mg/l Azote Kjeldahl 9 mg/l

- Flux :

Paramètre Résultat Unité Volume moyen journalier 23 m3/j Valeur(s) en sortie 1ère lagune

- Concentrations :

Paramètre Résultat UnitéDemande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 110 mg/l Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 410 mg/l Matières en suspension 260 mg/l Phosphore total 10.8 mg/l Azote global (N.GL.) 35.6 mg/l Azote Kjeldahl 33.6 mg/l

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Etude de cas n°17


Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés Jusqu’en 2005, la charge organique de la station était de 25% par rapport à la valeur

nominale. La charge hydraulique, quant à elle, varie au gré des épisodes pluvieux et a atteint lors d’un bilan 179% de sa valeur nominale.

Les rendements épuratoires sont très dépendants de la présence d’eaux parasites. Par temps sec, en sortie des bassins à macrophytes, la qualité des eaux traitées est conforme aux niveaux de rejet exigés exception faite du phosphore. Il est important de souligner que le niveau de rejet appliqué au phosphore total est sévère avec un rendement épuratoire demandé à 91% par temps sec et 92% par temps de pluie. La concentration à respecter est fixée à 2 mg/l.

La présence d’eaux parasites a été détectée dès 2003 : Augmentation des débits en fonction de la pluviométrie, Diminution de la conductivité par temps de pluie : 400 à 600 μS/cm en

temps de pluie et 1200 à 1800 μS/cm en temps sec, Sollicitation du trop plein du poste de relèvement, visualisation possible

grâce à la présence d’un détecteur de niveau installé au trop plein du poste,

Présence de graisses au niveau très haut du poste de relèvement.

Dans le dossier de conception de la station, il était mentionné que le 1er bassin de lagunage à microphytes devait être équipé d’un système d’aération. Ce n’est pas le cas.

Le Satese a rappelé ce point dans le bilan de novembre 2003.

Le gabion de communication entre le 1er bassin à microphytes et le 2ème bassin à macrophytes s’est progressivement colmaté entre 2002 et 2006, date à laquelle le Satese a mentionné un colmatage complet de l’ouvrage, avec à la clé débordement des eaux du 1er bassin vers le 2ème.

Dès 2003, le Satese avait mentionné ce bouchage progressif et avait appelé l’exploitant à être très vigilant sur ce point.

En 2003, la quantité de boues dans le 1er bassin semblait importante. En 2006, le Satese rappelé que le curage du 1er bassin devait être régulier.

Le Satese avait alors préconisé un curage. Celui-ci a été réalisé début 2004 et a permis d’extraire 40 m3 de boues. Ce volume a été évacué avec les roseaux coupés dans les casiers prévus à cet effet. Boues et végétaux peuvent alors être compostés.

Le faucardage des végétaux a eu lieu tous les ans. En 2003, le volume de stockage des végétaux coupés semblait insuffisant par rapport à la quantité produite. Le volume de végétaux extrait a été mentionné pour 2005 à 150 m3. Les végétaux sont mélangés aux boues pour être compostés. Ce n’est qu’à partir de 2006 que les eaux ont alimenté le taillis à très courte rotation. En fin d’année, les eaux traitées se sont déversées dans le milieu naturel.

Afin d’optimiser le déroulement du compostage, le Satese a préconisé de broyer les végétaux plutôt que de les déposer simplement coupés dans les casiers. Après faucardage, il est nécessaire de

vérifier que les canalisations de transfert d’eau entre bassins ne sont pas bouchées.


Le fonctionnement de chaque ouvrage ne peut pas être clairement établi dans la mesure où des équipements de mesure ne sont pas en place, tel qu’un débitmètre entre le 1er et le 2ème bassin. Si ces outils étant en place, les performances épuratoires de chaque étape de traitement pourraient être identifiées. Ces informations pourraient alors être comparées aux données constructeur. Mentionnons aussi que les constructeurs doivent fournir aux maîtres d’ouvrage les performances épuratoires de leur système de traitement étape par étape et non pas que globalement.

Le dimensionnement des ouvrages de traitement des boues et des végétaux doit être correctement établi sous peine de ne pas pouvoir gérer correctement ces déchets.

Il était fait mention d’un système d’aération sur le 1er bassin, qui n’a pas été installé. Cela démontre clairement l’importance de la phase de réception.

L’impact de la qualité du réseau d’assainissement est très fort avec des rendements épuratoires en baisse lors d’épisodes pluvieux.

Le niveau de rejet imposé sur le phosphore total est sévère : 91 et 92% par temps sec et temps humide respectivement. La concentration à respecter est de 2 mg/l. Ces valeurs ne sont pas été respectées en sortie de 4ème bassin. Par contre, comme les eaux traitées s’infiltrent ensuite dans le sol par le taillis à très courte rotation, les rendements épuratoires sont de 100% en période sèche. La question légitime de la qualité des eaux dans le sol se pose. Un piézomètre a été installé à proximité de l’alimentation de la saulaie. Son niveau se situe à -1,8 m et -2,5 m. La mesure d’octobre 2005 indiquait « une très bonne qualité d’eau pour tous les paramètres ».

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Etude de cas n°17

Etude ou diagnostic sur ce site Des suivis bactériologiques ont été effectués sur cette installation, même si ce paramètre ne figure pas dans les niveaux de rejet de la station :

Dates des bilans Lieu de prélèvement Escherichia coli Entérocoques intestinaux Taux de charge hydraulique

Juin 2004 Sortie 4ème bassin <56/100 ml <56/100 ml 29% Octobre 2004 Pas de valeurs indiquées dans le bilan du Satese mais il est mentionné que « les résultats bactériologiques sont

plutôt mauvais en comparaison des dernières valeurs ». Octobre 2005 Sortie 4ème bassin 56 à 116 unités/100 ml 116 à 185 unités/100 ml 30% Octobre 2005 Rendements du 1er bassin 1 à 2 u log 1 à 2 u log 30%

Coûts disponibles

Investissement : Exploitation :

Chiffres 2003,

o Consommation/an: 18600KW (relevage) o Boues extraites: 70m3 o Coupe végétaux estimée à 160 m3 o Temps passé:

• Faucardage: 6 jours à 3 personnes • Taille saulaie: 5 jours • Débrousaillage saulaie: 3 jours • Tonte pelouse: 3 fois/an • 1 piègeur (ragondins) passe tous les jours

Chiffres 2005, o Végétaux coupés : 150 m3

Consommations énergétiques au cours des différents bilans menés par le Satese , Dates des bilans Ratios énergétiques (kWh/kg DBO5 éliminé) Taux de charge hydraulique pour information Novembre 2003 5,4 179%

Juin 2004 0,6 29% Octobre 2004 3 103%

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Etude de cas n°18


Type de STEP STEP mixte (FPR+IP)

Contexte spécifique : Zone sensible Réseau, taux en séparatif : 100% séparatif

Caractéristiques générales : Capacité nominale : 150 EH Population raccordée : 124 EH


Paramètres Niveaux de rejet exigés DBO5 <25 mg/l DCO <125 mg/l MES >50% NK >60%


Taux de charge estimé

Aout 2006 Mars 2007

Hydraulique 34% 52% Organique 35% 60%


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Prétraitements : Dégrilleur : largeur de grille 1m, écartement barreaux 3 cm

Alimentation hydraulique :

FPR : siphon auto-amorçant IP : chasse à clapet auto-amorçant Volume : 1,4 m3 Volume : 0,7 m3 Compteur de bâchées Compteur de bâchées 4 à 6 bâchées/j 12 à 20 bâchées/j

Etage biologique :

FPR IP Surface 3 cellules de 72 m2 3 cellules de m2

Ratio de dimensionnement (m²/EH) 1,5 0,72 Type de matériau ND ND Granulométrie ND ND Epaisseur des couches ND ND Végétaux plantés roseaux Sans objet

Principales tâches d’exploitation effectuée Fréquence / Période Tâche 1 : retirer les refus du dégrillage et les stocker une fois égouttés avant évacuation plusieurs fois par semaine Tâche 2 : nettoyer le premier ouvrage de bâchées pour décoller les graisses 1 fois par semaine Tâche 3 : rotation des cellules préconisée par le satese : 7 jours

d’alimentation et 15 jours de repos pour chaque cellule

Tâche 4 : nettoyer les points de répartition colmatés sur les FPR dès que nécessaire Tâche 5 : nettoyer les plaques anti-affouillement après fauchage des roseaux après fauchage des roseaux Tâche 6 : égaliser et aplanir la surface des IP dès que nécessaire

Performances mesurées (Bilan 24 h du 08/08/2006 effectué par le SATESE)

Résultats des mesures pratiquées (avec Taux de charge hydraulique:34 % et Taux de charge organique en DBO5:35 %)

Valeur(s) en entrée Valeur(s) en sortie Valeur(s) en amont filtres à sable

Valeur(s) en amont filtres plantés

Paramètre Concentrations (mg/l)

Flux (kg/j)

Concentrations (mg/l)

Flux (kg/j)

Concentrations (mg/l)

Flux (kg/j)

Flux (kg/j)

Demande Biochimique en oxygène en 5 jours (D.B.O.5) 409 3.1 6.7 0.03 52 0.4 3.1

Demande Chimique en Oxygène (D.C.O.) 942 7.3 117 0.6 124 1 7.3

Matières en suspension 318 2.4 23 0.1 77 0.6 2.4Phosphore total 14.7 0.1 9.9 0.05 11 0.1 0.1Azote global (N.GL.) 128 1 108 0.2 112 0.9 1Azote Kjeldahl 128 7.7 30 5 76 0.6 1

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Etude de cas n°18

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés et remèdes proposés

Principaux problèmes/dysfonctionnements constatés Remèdes proposés Depuis le début du fonctionnement de la step, des dépôts ont été identifiés dans la bâche d’alimentation du FPR. Ces dépôts occasionnent des développements de gaz de fermentation, malodorants malgré un lavage complet 2 fois par semaine.

Maintien d’un nettoyage régulier du premier système de bâchées.

Cette problématique est liée à des volumes de bâchées trop importants étant donné le faible taux de raccordement à la step. Ceci aboutit à des temps de séjour trop longs favorisant des dépôts et la fermentation.

Diminution les volumes de bâchées afin d’augmenter la fréquence des bâchées et de diminuer le temps de séjour.

Les deux systèmes de chasse présentent des fuites d’origines différentes depuis la mise en service :

Défaut de conception des deux systèmes de bâchées. Malgré plusieurs interventions du constructeur, il est constaté plusieurs fois par an et jusqu’en 2007 des problèmes récurrents de blocage de la bâchée.

Intervention à plusieurs reprises du constructeur. Le problème a été corrigé par le constructeur en 2004 par l’ajout de contrepoids.

Défaut d’étanchéité des flexibles, Remplacement des flexibles à 2 reprises en 2003 et 2004, à 6 mois d’intervalle.

La présence de dépôts dans la première bâchée accentue les problèmes de régularité des bâchées.

Maintien le nettoyage régulier du système de bâchées.

Nota : A travers ces 3 causes différentes, c’est le principe même de l’alimentation par bâchées qui est perturbé. Il s’en suit une fuite continue vers les étages de filtration. Cette fuite augmente le temps de remplissage des bâchées, participe au développement des odeurs et perturbe la bonne répartition hydraulique sur les étages biologiques. Il est constaté une dégradation de la qualité du rejet à chaque visite où ces problématiques de bâchées sont rappelées (bilans du 03/09/02 et 03/07/03). La répartition hydraulique sur les filtres est également perturbée à cause

de bouchages des orifices des canalisations de répartition (1er étage),

Nettoyage de la bâche d’alimentation du 1er étage au moins 1 fois par semaine,

du déplacement des plaques anti-affouillement dû à la croissance végétale (1er étage),

Repositionnement des plaques dès que nécessaire

d’un manque d’égalisation de la surface de filtration par ratissage (2ème étage).

Egalisation et aplanissement des surfaces lors des scarifications

D’une différence de côte entre les différents drains d’alimentation d’une même cellule

Rehausse par ajout d’un manchon PVC sur la canalisation positionnée à une côte plus faible que les autres.

d’une rotation irrégulière de l’alimentation des lits. Les phases d’alimentation oscillent entre 4 et 15 jours, celles de repos, entre 7 et 20 jours,

Recommandation de plus de rigueur dans la sélection des phases d’alimentation et de repos : 7 jours alimentation/15 jours de repos

d’une vitesse d’alimentation insuffisante sur le premier étage : 0,17 m/h au lieu des 0,4 m/h recommandé par le Cemagref

Le Satese déconseille l’enfouissement des dépôts et recommande le ratissage et le retrait des dépôts afin de lutter contre le colmatage.

Les difficultés de maintenir des bâchées fiables et régulières et les défauts de répartition hydraulique ont provoqué un colmatage partiel de l’étage d’IP détecté en 2005.

Un bêchage sur environ 30 cm a été réalisé par l’exploitant suite aux recommandations du constructeur.

Retour d’expérience tiré de ce site Cette étude de cas montre clairement :

L’importance de la maîtrise de l’hydraulique sur les massifs filtrants. Cet exemple montre la multiplicité des causes pouvant engendrer ce type de problème.

Le nécessité de disposer d’un système de bâchée fiable La rigueur nécessaire pour l’exploitation tant au niveau des tâches de nettoyage que de la bonne scarification de la surface d’un

IP mais aussi de la bonne régularité dans l’alternance des phases de repos et d’alimentation. Les conséquences de ces dysfonctionnements se répercutent sur le temps d’exploitation et les performances épuratoires.


Bilan 24h complet intégré à une étude générale sur le département et réalisé par le satese.

Coûts disponibles

Investissement : ND Exploitation : ND

OIEau

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Bilan de fonctionnement des procédés de traitement … · Les ouvrages doivent encore bénéficier d’une conception, d’un dimensionnement et d’une exploitation soignée et