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RÉSUMÉ
Sont détaillées dans cet article les différentes filières de traitement des eaux résiduaires d’origine domestiques, dites extensives.
Après un chapitre sur les mécanismes en jeu dans ces filières, sont abordées les techniques de traitement des eaux résiduaires suivantes :
- infiltration-percolation ;
- filtre planté à écoulement vertical ;
- filtre planté à écoulement horizontal ;
- lagunage naturel ;
- lagunage aéré.
Suit un chapitre relatif aux traitements tertiaires. Sont abordées les techniques suivantes :
- désinfection par chloration, ozonation ou ultraviolets ;
- oxydants chimiques avancés ;
- déphosphatation par précipitation chimique ;
- Filtration avancée : filtration lente et tamisage ;
- membranes ;
- unités d’échanges d’ions.
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-
Jean-Marc BERLAND : Docteur en sciences et techniques de l’Environnement de l’École nationale des Ponts et Chaussées - Chef de projet sénior à l’Office international de l’eau– Limoges – France
INTRODUCTION
Cet article s’intéresse à un ensemble de procédés de traitement des eaux résiduaires d’origine domestique souvent considérés comme moins conventionnels : les techniques extensives.
Ces techniques se caractérisent par leur manière d’épurer l’eau sans avoir recours à des dispositifs énergivores. Elles exploitent principalement deux systèmes biologiques :
-
le premier est basé sur des cultures de micro-organismes fixées, sur des supports solides dont le grain est de faible dimension (support fin) ;
-
le second utilise des cultures microbiennes dites libres, c’est-à-dire non adhérentes à un support, pour lesquelles la photosynthèse, grâce à l’énergie solaire, joue un rôle essentiel dans la production d’oxygène nécessaire à la décomposition des matières polluantes.
L’avantage significatif de ces installations réside dans leur capacité à fonctionner sans ou avec très peu d’apport d’électricité, ce qui les rend à la fois écologiquement soutenables et économiques. Toutefois, cette règle ne s’applique pas au système de lagunage aéré. En effet, contrairement aux autres méthodes extensives, cette technologie requiert un apport d’énergie externe, indispensable pour le fonctionnement des aérateurs ou des dispositifs d’insufflation d’air, permettant ainsi d’oxygéner l’eau de manière artificielle.
Un autre point distinctif de ces techniques extensives est leur application de charges polluantes par surface particulièrement faibles comparées aux méthodes de traitement dites intensives. C’est cette faible charge surfacique qui permet une épuration qui s’inscrit dans une logique de traitement proche des phénomènes naturels d’autoépuration.
Nous mettons également en avant les avantages et les contraintes associés à leur utilisation, dans une approche qui tend à rechercher des solutions de traitement des eaux usées plus durables et adaptée au contexte local.
Enfin, dans une dernière partie, nous abordons les techniques utilisées pour l’élimination des polluants non dégradés par l’étape biologique, à savoir les traitements tertiaires/complémentaires. Cette partie est commune à la série d’articles réalisée sur le traitement des eaux résiduaires urbaines.
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MOTS-CLÉS
traitement des eaux désinfection eaux résiduaires pollution domestique eaux usées Echange d'ions infiltration-percolation filtre planté lagunage déphosphatation
VERSIONS
- Version archivée 1 de févr. 2014 par Jean-Marc BERLAND
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9. Traitements complémentaires et tertiaires
Les traitements tertiaires sont des traitements complémentaires qui sont effectués après un traitement primaire physico-chimique et un traitement secondaire biologique sur des eaux résiduaires.
Après le traitement secondaire, il peut rester des polluants qui exigent des méthodes de traitement plus avancées pour être éliminés ou réduits à des niveaux acceptables. Les traitements tertiaires peuvent inclure des processus de désinfection (par exemple, avec du chlore ou des UV), l’élimination des nutriments (nitrification et dénitrification), la filtration avancée (comme la microfiltration, l’ultrafiltration, le sable ou le charbon actif), et des technologies d’adsorption ou de traitement avancé (comme l’ozonation ou les oxydants chimiques avancés).
L’objectif du traitement tertiaire est de « polir » l’eau traitée pour répondre aux critères les plus stricts de rejet ou de réutilisation, et cela peut inclure la réduction des substances persistantes, des métaux lourds, des micropolluants ou des nutriments résiduels.
9.1 Critères de décision
Le traitement tertiaire ou complémentaire des eaux résiduaires urbaines est nécessaire essentiellement pour trois grandes raisons.
Le rejet des eaux résiduaires urbaines dans un milieu particulièrement sensible, tel qu’une rivière, un lac ou une zone côtière, peut avoir un impact négatif sur l’écosystème aquatique et la biodiversité. Le traitement tertiaire permet de réduire davantage les polluants présents dans les eaux résiduaires, afin de minimiser les effets néfastes sur l’environnement.
Cela permet d’augmenter la protection sanitaire des zones de baignade et de loisirs ou encore des zones littorales abritant des activités de types conchylicole ou ostréicole
Dans certains cas, les eaux résiduaires peuvent être réutilisées à des fins non potables, comme l’arrosage des espaces verts. Pour garantir la qualité de ces eaux et éviter tout risque pour la santé humaine et l’environnement, un traitement tertiaire est souvent nécessaire pour éliminer les contaminants restants.
Les exigences réglementaires en matière de rejet des eaux résiduaires urbaines dans le milieu naturel évoluent, avec des normes de plus en plus strictes pour préserver la qualité de l’eau. Un traitement tertiaire peut permettre de garantir que les eaux résiduaires...
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Traitements complémentaires et tertiaires
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Agence de l’Eau Rhin-Meuse - Procédés d’épuration des petites collectivités du bassin Rhin-Meuse : éléments de comparaison techniques et économiques. - (2007).
-
(2) - ALEXANDRE (O.), BOUTIN (C.), DUCHENE (P.), LAGRANGE (C.), LAKEL (A.), LIENARD (A.), ORDITZ (D.) - Document technique FNDAE n°22 « Filières d'épuration adaptées aux petites collectivités ». - Ministère de l'Agriculture et de la Pêche (1998).
-
(3) - BERLAND (J.M.), BOUTIN (C.), MOLLE (P.), COOPER (P.) - Guide des procédés épuratoires extensifs d'épuration des eaux usées adaptés aux petites collectivités - . OIEau ; Commission Européenne – DGXI (2001).
-
(4) - BOURRIER (R.), SATIN (M.), SELMI (B.) - Guide technique de l'assainissement, - dans Le Moniteur Reference Technique (2017).
-
(5) - BRADU (C.), OLARU (E.-A.), MAGUREANU (M.), CRINI (G.) - Procédés d’oxydation avancée pour le traitement...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Filières de traitement intensives.
-
Traitement des eaux résiduaires des agglomérations – Concepts, relèvement et prétraitements.
-
Évacuation des eaux usées, eaux vannes et eaux pluviales dans une maison individuelle.
Eaufrance – Le service public d’information sur l’eau
eCompendium – Outil de planification de solutions d’assainissement pour les différentes phases de l’urgence
https://www.emersan-compendium.org/fr/
EPA – U.S. Environmental Protection Agency – Agence américaine de protection de l'environnement
EPNAC – Groupe national pour la gestion intégrée des eaux urbaines des petites et moyennes collectivités
https://internet6-national-epnac.custom.hub.inrae.fr/presentation
GUIDEnR – L’information HQE
INRAE – Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires
https://www.ecologie.gouv.fr/assainissement
Notre-environnement – Portail national pour l’information liée à l’environnement et au développement durable
https://www.notre-environnement.gouv.fr/
RAEVR – Régie...
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