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Filières d`épuration adaptées aux petites collectivités

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1. hauteur d eau 2 in revanche 50 cm toujours sup rieure 30 cm Digues largeur m pentes de 1 5 1 3 1 en fonction de la nature des mat riaux mis en place pour l obtention d une tanch ification suffisante la pente la plus forte est retenue en cas d tanch ification artificielle Emprise globale de l ordre de 2 000 m2 SCH MA DE PRINCIPE Digues carrossahles r a Abri technique VARIANTES Lagunage a r et lentilles d eau il existe l tranger des fili res dont la lagune de d cantation est volontairement couverte de lentilles d eau Leur d veloppement est localis dans des casiers flottants amovi bles l exportation des lentilles est r alis e p riodiquement gr ce un radeau muni d une pompe Le manque de donn es techniques ne permet pas de confirmer la long vit et la pertinence d une telle fili re D phosphatation physico chimique une d phosphatation physico chimique peut tre obtenue par interpo sition entre lagune d a ration et lagune de d cantation d un floculateur brass tr s faible temps de s jour de l ordre de 10 minutes Dans ce cas l am lioration de la floculation pourrait conduire un rejet en carbone DBO DCO de qualit am lior e Des donn es pr cises ne sont pas encore disponibles aujourd hui Digues filtrantes certains pays voisins s parent la lagune a r e de la lagune de d cantation par une digue fi
2. Abwassertechnische Vereinigung e V association de techniciens de l puration Nota pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 et 4 Les disques biologiques Les disques FILI RE TYPE 1 000 EH charge hydraulique 150 m j charge organique 50 kg DBO j Poste de rel vement avec d grillage automatique entrefer lt 4 cm 2 pompes command es par poires de niveau Qp 19 m3 h Coefficient de pointe 3 D canteur digesteur de type fosse IMHOFF cf fiche d canteur digesteur surface d canteur 18 m v asc 1 1 mh volume digesteur 180 m Disques biologiques surface d velopp e utile 3 900 m 9 g de DBO m puissance install e du motor ducteur d entra nement environ 2 0 kW couverture par panneaux de r sines synth tiques Nota veiller la fixation du support et la qualit m canique de l armature attaches inalt rables garantie de plusieurs ann es entra nement d marrage progressif S assurer de la grande robustesse de la liaison entre le motor ducteur et l axe d entra nement Clarificateur surface 22 m extraction des boues secondaires 10 m h 50 du d bit de pointe et fonctionnement non concomi tant avec le rel vement Elimination des boues mixtes dig r es liquides par pandage sur terrains agricoles SCH MA DE PRINCIPE
3. Circulaire n 97 31 du 17 f vrier 1997 relative l assainissement collectif des communes ouvrages de capacit inf rieure 120 kg de DBO jour Parue au B O du minist re de l Equipement du Logement du Tourisme et du Transport du 10 mai 1997 Circulaire n 97 49 du 22 mai 1997 relative l assainissement non collectif Parue au B O du minist re de l Equipement du Logement du Tourisme et du Transport du 10 juillet 1997 TEXTE OFFICIEL EQUIPEMENT ET LOGEMENT Conception et ex cution d installations d puration des eaux us es fascicule 81 titre Il Brochure n 92 7 TO 1992 110 p NORMALISATION FRAN AISE DTU 64 1 Mise en uvre des syst mes d assainissement autonome D cembre 1992 55 p NORMALISATION EUROP ENNE EN COURS NFEN 1085 Terminologie dans le domaine PEN 12255 8 Traitement et stockage des boues du traitement des eaux us es PEN 122559 Ma trise des odeurs et ventilation PEN 752 6 Installations de pompage PEN 12255 10 Principes de s curit pour la cons PEN 12255 1 Principes g n raux de construction truction des stations d puration PEN 12255 3 Pr traitements PEN 12255 11 Donn es g n rales PEN 12255 4 Traitement primaire PEN 12566 1 Petites installations de traitement PEN 12255 5 Proc d s de lagunage des eaux us es lt 50 EH Partie 1 PEN 12255 6 Boues activ es Fosses septique
4. volume de bassin m pour les lagunages naturel et a r surface d velopp e du support m pour les disques biologiques volume de garnissage m pour les lits bact riens surface mise en uvre m pour les cultures fix es sur supports fins Le co t de l ouvrage a t estim en fonction de sa surface utile Un canal de mesure l air libre a t pr vu en sortie des stations lorsqu un poste de rel vement a t mis en uvre En l absence de poste de rel vement un second canal de mesure a t plac en entr e de station Un local d exploitation de 8 m avec un quipement permettant l entretien de routine de la station a t retenu pour les boues activ es les lits bact riens et les disques biologiques Pour les autres proc d s seul un b timent l ger apparent un abri de jardin a t pris en compte Le co t affich correspond au co t moyen constat sur l chantillon tudi Son co t a t estim d une part pour les boues activ es d autre part pour les disques biologiques le lagunage a r et les lits bact riens en fonction de la capacit de la station Ce co t comprend l armoire de commande les c blages et les ventuels dispositifs de surveillance et synoptiques Ce poste est tr s d pendant de la surface et de la configuration du terrain de la localisation de l exutoire Son co t a t estim forfaitairement pour le lagunage naturel d une part
5. Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s chaque fili re et la capacit de r f rence Tous les co ts d exploitation pr sent s sont des retenue 100 400 et 1 000 habitants corres co ts hors taxes appr ci s en francs 1996 pond un co t d exploitation annuel Ce co t d exploitation comprend le co t de la main d uvre et des d penses nerg tiques ainsi que celui d op rations sp ciales telles que l hydrocurage de certains ouvrages I ne comprend pos les ventuels frais de d placement et de mise disposition du personnel les frais financiers d investissement remboursements d emprunts les frais de renouvellement amortissements provisions l achat du mat riel courant et des r actifs n cessaires l exploitation le co t du traitement et de l limination des boues vers une destination respec tueuse de l environnement et se conformant aux proc dures r glementaires plans d pandage interdiction de mise en d charge Toute utilisation des co ts d exploitation pr sent s dans ce document devra donc tre compl t e et en plus adapt e en tenant compte des particularit s locales Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s FILI RESNTYER 2 Chapitre III Pr sentation Onze proc d s sont pr sent s dans les fiches qui suivent Ils ont t tablis pour des tailles qui sont consid r es comme les
6. adapt es aux petites collectivit s TUDES DES CO TS D INVESTISSEMENT Mise en service Boues activ es 1994 1995 1990 1994 1991 1990 1990 Lagunage naturel 1993 1990 1990 1994 1992 1992 1992 1992 1995 1992 1993 1993 1991 1991 Lagunage a r 1990 1993 1995 1995 1995 1992 1990 1991 1990 1991 1993 Disques biologiques 1991 1995 1994 1994 1989 1987 1989 dossiers d appel d offres tudi s 3 dossiers d appel d offres tudi s Commune Artzenheim Baltzenheim Chateau Salins Wittring Lichtenberg Gu mar Herrlisheim Petit Landau Baerenthal Cappel Chesny Coincy Ebersviller Glatigny Gremecey Landonvillers Marienthal Mittelbronn Morhange la Mutche Pontoy Ste Barbe Gras Sanryles Vigy Champs surLayon Le Coudray Macquard Le Fuilet Le Mesnil en Vall e Le Plessis Mac Les Rosiers Noyantla Gravoy re St Aubin de Luign Vernantes Chauriat Sparsbach Laragne Monteglin Puy Saint Andr La Brigue St Dalmas St Pierre de Chartreuse Frontenex Bernex D partement 57 57 67 68 68 68 RE O O O O OO N O5 O5 06 06 38 73 74 Fili res d puration Capacit 1 500 EH 3 500 EH 1 000 EH 3 500 EH 1 500 EH 2 200 EH 780 EH 2 es z T 5 000 EH 500 EH 1 500 EH 1 000 EH 3 000 EH 2 500 EH 500 EH adapt es aux petites collectivit s TUDES DES CO TS D INVESTI
7. Babes roumains VARIANTES Lagune de d cantation disques biologiques lagune de d cantation ce type d am nagement peu sophistiqu s est d velopp quelques exemplaires en France Il est plus commun en Allemagne Bavi re notamment o les lagunes sont cependant r alis es en b ton Il peut pr senter un int r t l aval de r seaux unitaires ou tr s drainants dont les eaux ne risquent pas de pr senter rapidement de signes de septicit La lagune de t te quip e d une surprofondeur en entr e pour curer plus facilement et r guli rement les d p ts peut alors tre am nag e en bassin tampon niveau variable Le d bit moyen est r alis par une roue godets solidaire des disques Il est cependant prudent d augmenter de 20 30 le dimensionnement des disques et de pr voir la possibilit de recycler de l effluent en t te avec les boues secondaires pour lutter contre la septicit qui peut se d velopper dans la lagune de t te dont les compar timents d cantation et digestion ne sont pas distincts Absence de d canteur primaire mais pr traitements pouss s de type tamisage la prudence s impose pour v rifier que les d p ts ne s accumulent pas dans les auges des disques et qu un bilan conomique prenant en compte aussi la gestion d un important volume de refus de tamisage reste positif biologiques CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffr
8. alpin LA 7 destrus Abri VARIANTES Une alimentation par b ch es r alis es au moyen de deux pompes de rel vement munies de compteurs horaires de temps de fonctionnement peut se substituer un dispositif gravitaire de vidange fort d bit Dans le cas d un tertre massif hors sol ce choix s impose dans les contextes faible pente Au del de 150 EH limite fr quente des fosses disponibles sur le march en 1997 date de ce document un traitement primaire par d canteurdigesteur est plus satisfaisant que la mise en place de fosses toutes eaux en parall le Certains filtres enterr s ne r pondent pas tous les crit res de fonctionnement signal s dans la fiche Caract ristiques crit res et classification l alternance de phases d alimentation et de repos n est parfois pas pr conis e l usage de granulats particuliers d une granulom trie beaucoup plus lev e que celle du sable pourrait contribuer expliquer ce fonctionnement et permettrait de r duire le volume utile du massif filtrant Pourtant du fait de son d veloppement r cent les limites exactes de cette option ne peuvent tre affirm es et sa fiabilit long terme ne peut pas encore tre garantie enterr s CO T D INVESTISSEMENT 100 EH variation 100 EH manuel 10 000 digesteur boues 55 000 tique toutes eaux 100 000 45 10 000 30 t riaux drainage et distribution 140 000 50 140 000 on siphon r serv
9. 19 m h coefficient de pointe 3 D canteur digesteur de type fosse IMHOFF cf fiche d canteurdigesteur surface d canteur section rectangulaire 36 m d bits d entr e recyclage v asc 1 1 m h volume digesteur 180 m Lit bact rien objectif lt 35 mg en DBO garnissage pouzzolane 55 m hauteur minimum 2 5 m charge organique maximum 0 7 kg de DBO m charge hydraulique instantan e minimum 1 0 m h taux de recyclage minimum en p riode de pleine charge 2 recyclage eau boues secondaires depuis la sortie du lit bact rien vers le d canteur primaire 20 m h deux pompes marche altern e des pompes synchronis e avec l entr e sprinkler motoris Clarificateur surface 16 m clarificateur dimensionn pour le d bit d entr e v asc 1 2 m h extraction des boues secondaires 10 m h 50 du d bit de pointe et fonctionnement non concomi tant soit avec le rel vement soit avec la recirculation limination des boues mixtes dig r es liquides par pandage sur terrains agricoles SCH MA DE PRINCIPE Sous secondaires Local dexsploitaiion Le lit bact rien CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte 13 installations r parties sur tout le territoire pour des capacit s de 200 EH 1 000 EH 100 EH variation 400 EH variation 1 000 EH v
10. et plus pr cis ment l ouvrage 25 Les lits d infiltration percolation sur sable FILI RE TYPE 400 EH charge hydraulique 60 m j charge organique 20 kg DBO j D grillage entrefer de 4 cm D canteurdigesteur de type fosse IMHOFF surface d canteur 7 m volume digesteur 36 m Syst me de stockage et alimentation par b ch es volume de stockage 10 20 m selon nombre de b ch es 3 6 par jour siphon auto amor ant d bitant 120 300 m h Lits d infiltration percolation sur sable nombre de lits 3 ou multiple de 3 pour maintenir des surfaces compatibles avec le d bit du siphon surface unitaire 200 m massif filtrant paisseur de sable 0 8 m type 0 2 mm lt d lt 0 4 mm C U lt 5 s paration des mat riaux par g ogrille 10 cm de graviers 3 8 mm couche drainante en gravier d au moins 20 40 mm hauteur de 20 cm drains de 100 mm munis de fentes de 5 mm de largeur orient es vers le bas Une surverse sera syst matiquement pr vue 30 cm au dessus de la plage d infiltration pour viter une submersion prolong e de celle ci cons cutivement l arriv e de surcharges hydrauliques ou un colmatage accidentel par exemple pertes de boues primaires Remarque Afin d viter des co ts de transport prohibitifs la fourchette de granulom tie des sables est relativement peu pr cise pour s adapter au mie
11. fr quence des visites nature des prestations accomplir qualification des per sonnels dur e de chaque type d intervention Il a t consid r que la prestation d exploitar tion rendue pour les stations de 400 EH n tait plus compressible et devait donc tre adopt e sans modifications pour les stations de 100 EH Sauf modification technique de la fili re entre ces deux capacit s une seule et m me presto tion d exploitation a donc t valu e pour les stations de 100 et 400 EH Les co ts horaires retenus pour le personnel charges comprises en fonction de sa qualification sont pr sent s dans le tableau 4 La pollution r elle mise par un habitant en milieu rural correspond un d bit journalier de 100 d eaux us es et 50 d eaux parasites et une charge organique journali re de 35 g de DBO et 9 g d azote Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Tableau 4 Co ts de la main d uvre francs 1996 Qualification du personnel Main d uvre courante Electrom canicien ou Hydrocurage technicien sp cialis Co t horaire 100 h 150 h 450 h La recherche du meilleur compromis technico conomique a conduit retenir les fr quences de passage pr sent es dans le tableau 5 Les temps pass s qui ne sont pas d taill s dans ce document mais disponibles dans 8 sont variables d une fili re l autre et de plus fonc tion des capacit
12. 22 Bardeau L Li nard A 1993 puration des eaux us es par disques biologiques tude bibliographique L 157 Cemagref Lyon France 52 p annexes LITS D INFILTRATION PERCOLATION SUR SABLE 23 Agences de l Eau 1993 tudes pr liminaires l implantation des dispositifs d puration par infiltration percolation Etudes interagences n 7 1993 12 p annexes 24 Agences de l Eau 1993 Influence de la granulom trie du mat riau filtrant en puration par infiltration percolation Etudes interagences n 8 1993 79 p 25 Agences de l Eau 1993 puration des eaux us es urbaines par infiltration percolation tat de l art et tudes de cas tudes inter agences n 9 1993 89 p 26 Agence de l eau Seine Normandie 1994 puration par infiltration percolation Recensement des sites et tat de la pratique 1994 36 p annexes 27 Guilloteau J A Lesavre J Li nard A Genty P 1993 Wastewater treatment over sand columms Treatment yields ocalisation of the biomass and gas renewal Wat Sci Tech Vol 28 n 10 pp 153 160 FILTRES PLANT S DE ROSEAUX 28 Esser D Boutin C Li nard A 1997 D veloppement d une nouvelle g n ration de filtres plant s de roseaux en France premiers r sultats Huiti mes rencontres de l ARPE Quelle station d puration choisir en 2 005 2 9 octobre 1996 10 p 291 Li nard A Boutin C Bois R Charles P 1994 Couplage de filtres plant
13. crite ci dessus Il y a lieu d observer plus particuli rement le dimensionnement respectif des tages de traitement et de s assurer que les eaux y seront correctement distribu es D une mani re g n rale il convient de r agir avec prudence aux sollicitations des fournisseurs et de leur demander des r f rences et ant riorit s sans oublier des informations sur les taux de charge VARIANTES appliqu s Les filtres plant s de roseaux CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte 8 installations r parties sur tout le territoire pour des capacit s de 100 EH 1 000 EH 100 EH variation 400 EH variation 1 000 EH variation manuel 10 000 50 10 000 50 10 000 50 2 20 000 50 20 000 50 20 000 50 riaux drainage t distribution 150 000 30 360 000 30 780 000 30 n 2 siphons r servoirs 40 00O 50 60 000 50 60 000 50 de roseaux 10 000 30 35 000 30 80 000 30 alables 9 000 50 35 000 40 100 000 25 n 50 000 30 80 000 50 140 000 60 ons regards by pass 50 000 50 50 000 50 50 000 50 i 10 000 50 10 000 50 10 000 50 Total en F 349 000 660 000 1 250 000 Co t EH en F 3 490 1 650 1 250 CO T D EXPLOITATION 400 EH 1 000 EH Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an nt d grillage 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 g n rale des filtres 1 f sem 17
14. curit convenable Cela se traduit donc n cessairement par des installations constitu es de trois massifs filtrants en parall le dont un seul est aliment et deux sont au repos Par ailleurs le d veloppement de la biomasse puratrice ne doit pas tre excessif afin de ne pas combler les interstices intergranulaires et provoquer un colmatage biologique par engorgement du syst me qui irait l encontre des ph nom nes de diffusion mentionn s Comme l extraction de cette biomasse ne peut ais ment tre assur e ce qui enl verait tout caract re de rusticit en raison des contraintes d exploitation fortes induites il convient de limiter son d veloppement en la pla ant en situation de disette Outre le fait que les charges polluantes apport es par unit de surface plus que de volume car l activit puratoire n est pas uniform ment r partie sur toute la hauteur du massif filtrant soient limitantes on peut aussi penser que l alternance phases d alimentation et de repos contribue fortement la r gulation de la biomasse dessiccation pr dation Cependant il ne faut pas qu l issue de la phase de repos toute la biomasse ait disparu pour que les l l P paru pour q processus puratoires reprennent sans tarder d s la premi re alimentation Sur la base d tudes exp rimentales et d observations empiriques pour des installations trois massifs filtrants en parall le que l on voudrait pousser au mieux de
15. d c 120 dig volume total EH 225 180 volume mort l EH 85 40 D canteur cylindrique D canteur rectangulaire Calculs r alis s pour une hauteur de parois verticales maximale fix e 5 m partir d ouvrages dimensionn s pour 400 EH Le d canteur digesteur FILI RE TYPE 400 EH charge hydraulique 60 m j charge organique 20 kg DBO j Ouvrage de d cantation vitesse ascensionnelle 1 1 me n fr lt LS m m ln temps de s jour Th gt lhl pente parois 55 SSSR d bit de pointe 75 n n surface m D canteur cylindrique D canteur rectangulaire volume m ZA 7 0 hauteur m 7 5 77 2 5 1 8 Ouvrage de digestion boues primaires vidange 90 EH pente parois 2 fois par an so D canteur cylindrique D canteur rectangulaire volume utile 36 m hauteur du c ne m 1 15 1 20 hauteur parois verticales m 230 220 VARIANTES Pour les petites collectivit s des d canteurs digesteurs de forme horizontale sont propos s sur le march Dans la plupart des cas les bases de dimensionnement n apparaissent pas clairement De plus les deux zones de d cantation et de digestion ne sont pas toujours physiquement ind pendantes Dans ces conditions la nature de l effluent est forc ment transform e sous l influence de la digestion ana robie des boues l effluent issu d un tel ouvrage est de ce fait septique Dans ce cas le terme de d canteurdigesteur est employ de man
16. ducteurs graissage Manc uvre de vannes entretien de pompes le cas ch ant nettoyage de la r partition v rification de la distribution entretien des dispositifs d injection Nettoyage man uvre des quipements hydrauliques entretien des pompes Nettoyage du canal de sortie tests de contr le tests colorim triques azote interpr t s par un technicien sp cialis Un bilan entr e sortie de l installation doit tre effectu au titre de l auto surveillance une fr quence d une fois par an pour 1 000 EH Cette fr quence pourrait tre ramen e une fois tous les deux ans pour 400 EH La r gulation comprend le contr le et la programmation des quipements lectrom caniques Le relev des compteurs est effectu chaque passage sur la station La tenue d un journal de bord est indispensable au moins une fois par semaine Deux types d entretien sont pr vus un fauchage et un faucardage des stations de type lagunage naturel ou a r un entretien des espaces verts et de l ensemble du site plus l ger pour les autres proc d s Ces frais correspondent aux interventions d urgence non programm es C est un forfait annuel valu trois jours de travail pour toutes les fili res et toutes les tailles Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s D PENSES NERG TIQUES Les consommations nerg tiques ont t esti m es par poste puis agr g es afin d
17. produire l intention prioritaire des ma tres d uvre un cadrage techniquement plus pr cis Il convient plut t de prendre ce manuel comme un document d inspiration II permet apr s analyse du contexte technico conomique de l as sainissement d aborder le choix du proc d qui pourrait le mieux correspondre aux con traintes sp cifiques de chaque collectivit Il insiste sur les points essentiels qui caract risent chacune des techniques pr sent es Il ne saurait s agir en tant que tel et lui seul d un document permettant une parfaite ma trise de la conception des syst mes Un autre enrichissement de ce document technique par rapport au pr c dent est l abord des co ts des stations d puration tant au plan de l investissement que par une premi re approche des besoins d exploitation Cet exercice conomique difficile compte tenu de la variabilit inh rente de nombreux facteurs en dehors m me de la qualit de la fourniture a l ambition de contribuer mieux situer les n cessaires compromis technico cono miques pr sidant au choix des dispositifs d puration Des parties plus g n rales du pr c dent document FNDAE n 5 pr sentant les para m tres de mesure de la pollution ses impacts sur les milieux et les principes de l puration ne sont pas reprises dans le pr sent document Elles sont bien s r toujours susceptibles d ali menter la culture technique indispensable une appr hension bien
18. s de roseaux et lagunes un exemple en France 11 Cong Journ es Information Eaux Poitiers 28 30 septembre 1994 Conf rence N 41 Th me Eaux r siduaires urbaines Tome pp 41 1 41 15 FILTRES ENTERR S 30 Agences de l Eau 1992 Entretien en assainissement semi collectif sous pression tudes inter agences Hors s rie 1992 32 p 31 Li nard A Convert P Boutin C 1996 Efficacit des proc d s rustiques vis vis des compos s azot s in Traitement de l azote cas des eaux r siduaires urbaines et des lisiers Pollutec Lyon 96 Ed Cemagref Antony France pp 63 77 PANDAGE SOUTERRAIN ET OU SUPERFICIEL 32 Agence de l eau loire Bretagne 1980 l assainissement individuel Principes amp techniques actuelles tude inter agences 126 p 33 CTGREF QEPP Paris 1980 l pandage des eaux us es domestiques tude pr alable de l aptitude des sols et r gles de dimensionnement des installations Etude n 50 71 p annexes 34 Gril JJ 1982 Le traitement des eaux us es par pandage des petites communes rurales et touristiques in Traitement des eaux us es des petites collectivit s Ed Cebedoc Li ge pp 173 192 Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s ANNEXE ll R GLEMENTATION ET NORMES MINIST RE DE L ENVIRONNEMENT Loi n 92 3 du 3 janvier 1992 sur l eau Paru au J O du 04 janvier 1992 D cret n 94469 du 3
19. 1 740 1 f sem 18 1 740 g n rale des bassins 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 des boues ne de d cantation 1 f 2 ans 8 800 1 f 2 ans 16 1 600 programmation ion 2 f an 16 2 400 2 f an 16 2 400 e fauchage 2 5 f an 50 5 000 2 5 f an 60 6 000 illance 1 f 2 ans Forfait 2 213 1 f an Forfait 4 425 ontr le du canal de sortie 1 f mois 6 750 1 f mois 6 750 s relev des compteurs 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 cahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 Total annuel en F 17 913 21075 kWh an F an kWh an F an s nerg tiques 15 890 7 945 39 720 19 860 Total annuel en F 25 858 A1 785 Co t annuel habitant en F 65 40 Une gestion conomique du syst me n cessite un soin particulier de la part de services locaux comp tents qui doivent proc der par it rations En effet l imposition d un nouveau r gime de fonctionnement des a rateurs se traduit relativement lentement par un nouvel quilibre et le contr le sur la base de la mesure de l oxyg ne dissous peut n cessiter une adaptation la situation locale Le curage des boues est une op ration bien programmer tous les deux ans charge nominale mais la premi re vidange n est n cessaire qu apr s trois ou quatre ans de fonctionnement La reprise est g n ralement faite par pompage de la quasi totalit du volume de la lagune vidanger une homog n isation par installation temporaire d un agitateur ou a ro jecteur sera de nature assurer une r g
20. 1988 Qualit des boues activ es et dimensionnement des d canteurs secondaires Cahier technique de l puration n 14 12 p 11 Duch ne Ph 1995 Pr vention des dysfonctionnements biologiques en boues activ es Cahier technique de l pura tion n 20 11 p LAGUNAGE NATUREL 2 Boutin C Racault Y 1996 Le lagunage naturel en France Bilan de 15 ans de pratique et perspectives S minaire Lagunage naturel et lagunage a r 23 24 mai 1996 Fondation universitaire luxembourgeoise Arlon Belgique 14 p 3 Cemagref SATESE ENSP Agences de l Eau 1997 Le lagunage naturel Les le ons tir es de 15 ans de pratique en France Co dition Cemagref ditions Agence de l eau Loire Bretagne 46 p annexes EN Minist re de l Agriculture Cemagref QEPP LYON 1985 l exploitation des lagunages naturels guide technique usage des petites collectivit s Documentation technique FNDAE n 1 d cembre 1985 68 p 5 Minist re de l Agriculture Cemagref 1990 Le g nie civil des bassins de lagunage naturel Documentation techni que FNDAE n 7 novembre 1990 50 p Racault Y Schetrite S 1996 Influence de la saison sur l abattement de l azote en lagunage naturel in Traitement de l azote cas des eaux r siduaires urbaines et des lisiers Pollutec Lyon 96 Ed Cemagref Antony France pp 53 61 LIT BACT RIEN 17 Li nard A Racault Y S guret F Boutin C 1997 Syst
21. 39 513 t annuel habitant en F 70 40 I conviendra de veiller r guli rement la plan it du syst me de r partition pos sur les filtres et si n cessaire d effectuer des calages p riodiques Valeur arrondie l unit la plus proche Les lits d infiltration percolation sur sable PERFORMANCES DBO lt 25 malle gt DCO lt 90 mg l gt MES lt 30 mgl gt NK lt 10 mg l en moyenne avec des pointes ne d passant pas 20 mg I gt PT abattement normalement faible peut tre assez lev pendant un certain temps suivant la mise en eau si le sable contient du fer ou de l aluminium mais d croissance inexorable par la suite avec la saturation progressive des sites d adsorption des orthophosphates gt Objectifs vis s niveau DA de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt exploitation simple de courte dur e mais r guli re gt n cessit d une d cantation primaire efficace gestion et limination des boues primaires peu attractives pour les agriculteurs gt scarification pisodique des d p ts sur la plage d infiltration et enl vement si n cessaire gt adaptation limit e aux surcharges hydrauliques AVANTAGES DU PROC D gt proc d simple g rer en alimentation gravitaire pas d l ments lectrom caniques gt rendements importants sur la d gradation de la mati re organique 90 95 sur DCO DBO et MES gt nitrificati
22. 50 10 000 50 2 20 000 50 20 000 50 20 000 50 digesteur boues 55 000 50 100 000 50 195 000 50 t riau drainage et distribution 65 000 50 265 000 660 000 n siphon r servoir 25 000 50 35 000 50 35 000 50 alables 9 000 50 35 000 40 100 000 25 n 50 000 30 80 000 50 140 000 60 ons regards by pass 50 000 50 50 000 50 50 000 50 i 10 000 50 10 000 50 10 000 50 Total en F 294 000 605 000 1 220 000 o t EH en F 2 940 1 520 18220 T D EXPLOITATION 400 EH 1 000 EH Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an nt d grillage 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 digesteur ent des flottants 1 f sem 13 1 300 1 f sem 13 1 300 ion du chapeau 1 f sem 5 520 1 f sem 5 520 n des boues 1 f 6 mois 1 80 1 f 6 mois D 200 g n rale des filtres 1 f sem 174 1 733 1 f sem 26 2 600 tion 1 f mois 12 1 200 1 f mois 30 3 000 ent des d p ts de la surface 1 f 2 mois 30 3 000 1 f 2 mois 75 7 500 des vannes u siphon 2 f sem 26 2 600 2 f sem 26 2 600 n des filtres du dispositif 1 f 2 mois 6 600 1 f 2 mois 15 1 500 ion plan it 1 f mois 12 1 200 1 f mois 30 3 000 es abords 8 f an 32 3 200 8 f an 32 3 200 illance 1 f 2 ans Forfait 2213 1 f an Forfait 425 ns nombre de b ch es 2 f sem iz 1716 2 f sem 124 PAC ontr le du canal de sortie 60 f an 31 3 812 60 f an 31 3 812 ahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 Total annuel en F 27 314
23. DE PRINCIPE R pani eur Ahri L pandage superficiel CO T D INVESTISSEMENT l estimation des co ts provient des divers dossiers relatifs d autres fili res mais pour lesquels les postes d capage du terrain haie cl ture et portail d nomm s ici viabilisation taient clairement identifi s 100 EH 400 EH pour toute 10 mmh 50 mmh 200mm h perm abilit variation variation variation variation e 10 000 50 idem 10000 50 idem re 10 000 50 idem 10000 50 idem s 20 000 50 idem 50000 50 idem ion es 50 000 80 215000 590 15000 50 135 000 50 tions 10000 50 idem 50000 50 idem ri 10000 50 idem 10000 50 idem en F 110 000 345 000 280 000 265 000 enF 1 100 865 700 665 Pour 100 EH on notera que malgr une emprise globale variable en fonction de la perm abilit le co t global moyen reste ind pendant de ce param tre CO T D EXPLOITATION 100 EH Fr quence heure an F an ent d grillage 1 f sem 9 870 g n rale 1 f sem 17 18733 des billons f an 8 800 des billons 1 f 3 ans 3 300 ge fauchage 2 5 f an 30 3 000 cahier de bord 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 Total annuel en F 9 973 Co t annuel habitant en F 100 Cette fili re pr sente le plus faible co t d exploitation annuel ramen l habitant Son entretien valu 100 F habitant par an est pour autant n cessaire Valeur arrondie l unit la
24. cifique en sortie gt Objectifs vis s niveau D4 de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt co t d exploitation lev gt co t d investissement lev gt exploitation par un personnel ayant suivi une formation ad quate AVANTAGES DU PROC D gt fili re performante sur tous les param tres bon niveau de qualit du rejet DOMAINE D APPLICATION Il n y a pas de contrainte technique pour limiter l usage de la fili re de tr s grosses collectivit s plusieurs centaines de milliers d habitants m i pa 299 0 de a mn 2008 50 EH RE Conseill Possible Les boues activ es en a ration prolong e Cultures mlhbres l puration par lagunage naturel repose sur la pr sence quilibr e de bact ries a robies en cultures libres et d algues l oxyg ne n cessaire la respiration bact rienne est produit uniquement gr ce aux m canis mes photosynth tiques des v g taux en pr sence de rayonnements lumineux Le dimensionnement du lagunage naturel s appuie sur l observation du fonctionnement de lagunages instal l s depuis 15 ans en France En cons quence on recommande une surface de bassin par quivalent habitant de 11 m et une mise en uvre sur trois bassins la premi re lagune 6 m EH est le si ge pr pond rant de l abattement de la charge polluante car bon e En sortie de ce bassin la concentration en alg
25. d usage d un d canteurdigesteur ce dernier assurant un r le de d graisseur bien quivalent ce qu on peut attendre d un ouvrage sp cifique sous r serve de l avoir quip d un dispositif fonctionnel d cr mage manuel des flottants Un stockage et ensachage direct des flottants et graisses en sac de toile de jute biod gra dable et pouvant tre incin r sans missions nocives entrevu sur certaines stations semble constituer un bon compromis puisqu il permet aussi ces mati res de s goutter sur l aire de stockage l objectif attendu est la r duction des MES de 50 ce qui correspond un abattement sur la mati re organique carbon e exprim e par la DBO de l ordre de 30 Dans certains cas le d canteurdigesteur seul est suffisant pour assurer un traitement primaire compatible avec les objectifs de qualit impos s des milieux naturels peu fragiles et offrant une importante dilution permanente Le plus souvent il est associ une fili re de traitement biologique De fait un traitement primaire par d cantation est syst matiquement plac l amont de la plupart des fili res de type cultures fix es sensibles au colmatage l ouvrage contribue en r duire le risque en minimisant l apport de MES c est notamment le cas des cultures fix es sur supports fins Dans le cas des cultures fix es sur supports grossiers garnissage ordonn les risques de colmatage des supports sont moindres Toutefois une r te
26. de 5 000 50 5 000 50 51000 50 re 2 20 000 50 20 000 50 20 000 50 n des 90 000 60 165 000 60 800 000 OO r alables 20 000 50 50 000 50 120 000 50 ion 200 000 100 200 000 100 200 000 100 tions by pass 100 000 75 100 000 75 100 000 75 ri 10 000 50 10 000 50 10 000 50 otal en F 455 000 560 000 765 000 EH en F ASS 0 1 400 765 CO T D EXPLOITATION 400 EH 1 000 EH Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an ent ge cloison sipho de sem 18 1 740 sem 18 1 740 g n rale des bassins sem 13 1 300 sem 17 1 800 re les rongeurs an 400 an 400 u c ne de d can la lagune 1 an 8 800 an 8 800 des boues une 7 10 ans 3 200 7 10 ans 8 000 ge fauchage 2 5 f an A 7 100 2 an 87 8 700 illance f 2 ans Forfait 2 213 an Forfait 4 425 e du canal de sortie mois 3 300 mois 3 300 cahier de bord sem 9 870 sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 Total annuel en F 20 323 29 435 Co t annuel habitant en F 50 30 Les l ments d exploitation propos s comprennent notamment l extraction des boues de la surprofondeur en t te du premier bassin une fois par an Le rythme d accumulation des boues tant variable la fr quence du curage complet est difficile estimer Il a t mentionn une fois tous les dix ans pour la premi re fois par la suite une fois tous les cinq sept ans en pratique le co t d extraction
27. de la b ch e doit tre tel que le nombre d injections charge nominale soit de l ordre d une dizaine par jour Le volume de b ch e ainsi que les caract ristiques du dispositif de vidange pompes siphon doit faire l objet d un dimensionnement au cas par cas en fonction de la taille unitaire du re et de la topographie du terrain l objectif tant d atteindre une pression en extr mit de r seau de 0 3 m d eau minimum Remarque la chute de d chets feuilles mortes dans l ouvrage de stockage lors des op rations d entretien peut occasionner l obiuration des orifices situ s en aval et engendrer des dysfonctionnements graves La mise en place d un filet protecteur permet de s affranchir de ce genre de probl me Les orifices du r seau d alimentation sont d un diam tre minimum de 8 mm raison d un orifice par m tre carr de surface de distribution Quel que soit le maillage ou la taille des orifices propos s par le construc teur la v rification de l alimentation de la totalit des orifices au cours d une chasse est imp rativement r alis e pr alablement au recouvrement du filtre Cette pr caution permet d affiner ventuellement le vo ume de b ch e Le filtre et le r seau de drainage La surface de filtre correspond une charge hydraulique maximum de 50 mm soit 3 m de surface totale de filtre par quivalenthabitant Le filtre est constitu de haut en bas d une couche de sable alluvionnaire d un
28. deux milieux tendent naturellement s quilibrer par diffu sion Pour autant qu il n y ait pas d obstacle s parant l atmosph re et le massif filtrant la zone la plus accessible l air atmosph rique est videmment la couche superficielle du support granulaire plage d infil tration C est ainsi qu une mince pellicule d eau persistant sur la plage d infiltration induisant aussi une saturation d eau des interstices des couches imm diatement sous jacentes fait compl tement obstacle la r oxyg nation par diffusion mol culaire gazeuse Des exp riences men es sur colonnes exp rimentales non plant es ont aussi montr qu un apport important de mati res en suspension se traduisant par un d p t organique de quelques millim tres sur la plage d infiltration pouvait consid rablement affecter l oxyg nation du massif filtrant Dans ces conditions la succession de phases d alimentation suivies pour une dur e au moins quiva lente de phases de repos est fondamentale Ces derni res autorisent le ressuyage et dans le cas d une alimentation l air libre de la plage d infiltration le s chage et le craqu lement des d p ts organiques susceptibles de faire cran r4 O Le lt U LL N N lt U W N EL LL H x U Dans la pratique compte tenu des difficult s obtenir de tels processus en hiver on consid re qu une phase de repos gale au double de la phase d alimentation offre une marge de s
29. e inf rieure 50 W m Si ce n est pas possible un ouvrage statique avec deux cloisons sipho des et des possibilit s de raclage des flottants assurera aussi une protection efficace de la biologie du syst me Une vitesse ascensionnelle en pointe de 20 m h est suffisante Bassin d a ration la charge massique pr conis e reste de O 1 kg DBO kg MVS j la r duction de cette Valeur guide propos e r cemment lorsque des exigences sur l limination d azote sont fortes n a pas d int r t la charge volumique est proche de 0 35 kg DBO m j en r seau s paratif Elle peut tre r duite 0 28 0 3 kg DBO m l aval d un r seau unitaire puisque l abaissement de concentrations en a ra tion qui en r sulte permet mieux au d canteur secondaire de faire face de longues p riodes d alimentation au d bit de pointe les besoins totaux en oxyg ne de l ordre de 1 7 kg O kg DBO pour des effluents domestiques typi ques doivent pouvoir tre fournis en 14 h maximum capacit nominale de la station la profondeur du bassin doit tre en rapport avec le syst me d a ration en vitant les surprofondeurs pour les a rateurs de surface risque de non reprise compl te des boues du fond et de leur sous oxyg nation et les insuffisances d immersion pour les syst mes d insufflation d air pas moins de 3 m et de pr f rence 4 6 m l adjonction d un agitateur maintenant les boues e
30. et pour tous les autres proc d s d autre part Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 15 16 Notons que pour ce qui est du traitement des boues seuls ont t pris en compte l extraction des boues de la fili re de traitement de l eau et ventuellement cas des boues activ es leur stoc kage dans un silo boues de sept huit mois l valuation des co ts d investissement a t effectu e pour les fili res type d finies dans les fiches du chapitre Ill Elle s applique aux capa cit s 100 EH 400 FH et 1 000 FH tailles repr sentatives des stations de petites collecti vit s Les stations de 100 EH sont les installations caract ristiques du tr s petit collectif 1 000 EH correspondent essentiellement des installations proches dans leur conception de celles des moyen nes et grandes collectivit s 400 EH tous les proc d s sont envisageables Les r sultats sont pr sent s sous forme de tableaux d taillant la description de la fili re par poste et les co ts moyens retenus pour chacun d eux Tous les co ts d investissement pr sent s sont exprim s hors taxes appr ci s en francs 1993 Les co ts globaux sont des co ts de r alisation au sens strict Pour l valuation de ceux d une station d puration il faut donc leur ajouter l en semble des co ts annexes tels que en particu D lier l acquisition du terrain et la ma trise l d uvre Sur cette ba
31. fiche 10 sont int ressantes bien que le dimensionnement pr conis pour ces derniers ait quelque peu volu notamment en mati re de charge hydraulique et de recy clage pour les lits moyenne ou forte charge IMPLANTATION D une mani re g n rale l emplacement d une station sera localis relativement loin des habi tations la distance maximale conomique ment supportable Autant que possible on retiendra un espace d gag d arbres feuilles caduques afin de limiter les chutes de feuilles dans les ouvrages Par ailleurs de fa on limiter les probl mes de gel en hiver surtout en zone montagneuse on privil giera un endroit ensoleill Afin de r duire au maximum les nuisances olfac tives et ou sonores on implantera la station sous les vents dominants des habitations les plus pro ches Pour am liorer l int gration paysag re adapt es aux petites collectivit s on pourra planter des arbres ou arbustes feuilles persistantes de pr f rence Ces quelques l ments compl teront utilement les tudes pr alables sp cifiques chaque fili re souvent de nature p dologique g ologique et hydrog ologique et n cessaires leurs implan tations ALIMENTATION Les fili res type ont t b ties l aval de r seaux s paratifs tant entendu que les eaux souill es d origine agricole l tat brut n y sont pas admises Le raccordement de petits ateliers ou industries agro a
32. fond e des probl mes Le domaine d application central est l puration des eaux us es des collectivit s de 50 3 000 quivalents habitants EH Normalement en de de la limite basse de cette four chette les techniques de l assainissement non collectif devraient tre naturellement adopt es Au del de 3 000 EH dans un avenir que l on peut esp rer proche les conditions conomiques permettront d avoir recours une technicit et une permanence de l exploitation autorisant des co ts supportables le recours sans tat d me aux techniques d puration les plus poin tues pour atteindre les objectifs fix s localement La gamme de population vis e ne recoupe pas les intervalles fix s par la r glemen tation r cente enrichissant celle ci dans la mesure o toute limite est arbitraire et que la pratique inscrite dans les autorisations de rejet tablies localement apportera une continuit logique fond e sur l impact potentiel des rejets sur les milieux r cepteurs Ce document pr sente donc une palette de onze fili res type avec leurs caract ris tiques essentielles et leurs variantes ventuelles Dans un contexte r glementaire d sormais tr s ouvert entre syst mes d assainissement collectif et non collectif et leurs stades interm diaires il est susceptible de nourrir la r flexion qui incombe un ma tre d uvre pour orien ter convenablement les choix les plus pertinents apr s analyse rigoure
33. la plupart des proc d s c est en premier lieu le co t de la main d uvre qui s av re primor dial dans les conditions actuelles Pour certaines fili res lagunage a r par exem ple le co t nerg tique peut tre le facteur conomique dominant D autres encore ne se sont pas d velopp s du fait du co t excessif des r actifs ou du remplacement des compo sants Certaines collectivit s peuvent se trouver dans l incapacit de financer au niveau de l ex ploitation n cessaire le syst me de traitement qu elles ont choisi par exemple des boues acti v es m me bien con ues pour 100 ou 200 EH En quatri me lieu seulement vient objectivement le co t d investissement Nombre de collectivi t s ne raisonnent pas encore aujourd hui sur un co t global comportant leur part d investis sement y compris les charges financi res et celui de 10 20 ans d exploitation Les exem ples ciapr s partant de consid rations vari es illustrent des situations de compromis faisant la part trop belle l conomie d investissement au d triment de la fiabilit des traitements ob tenus choix du proc d dict par l conomie et non l objectif de qualit voire par effet de mode local quipement insuffisant ou ne conduisant pas la fiabilit requise une capacit trop faible de stockage des boues avant valorisation agricole une absence d asservissement de la fourni ture d oxyg ne en
34. leurs possibilit s sans mettre en p ril leur fonction nement on peut aujourd hui recommander un changement d alimentation des massifs deux fois par semaine En d autres termes cela veut aussi dire qu apr s trois ou quatre jours d alimentation une semaine n tant pas ais ment divisible en deux parts gales le filtre en service sera mis au repos pour une p riode double soit sept jours Pour les syst mes les plus extensifs gt 3 m EH et de plus r serv s au petit collectif lt 300 EH le principe de l alternance reste fondamental Pour autant le fractionnement en trois unit s induit un passage CARACT RISTIQUES Caract ristiques crit res et classification une fr quence bihebdomadaire ce qui n est pas syst matiquement compatible avec les moyens dont dispo sent les toutes petites collectivit s Par cons quent pour les fili res type dimensionn es pour 100 EH le choix d lib r de limiter le fractionnement deux massifs filtrants a t retenu et semble tre un compromis r aliste fout en sachant que le fractionnement en trois unit s reste a priori la meilleure solution technique ALIMENTATION PAR B CH ES O SYNCOP E La charge polluante doit tre r partie au mieux sur le massif filtrant pour tirer parti au maximum de ses capacit s et viter que des zones ne soient plac es en tat de surcharge alors que d autres seraient au contraire sous aliment es En dehors de syst mes de di
35. nt lectrique 75 000 50 100 000 40 65 000 30 65 000 30 Total en F 1 120 O00 1 490 000 Co t EH en F 2 800 1 490 Les boues activ es en a ration prolong e CO T D EXPLOITATION 400 EH 1 000 EH uvre Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an rel vement s 2 f sem 16 1 820 3 f sem 20 2 250 1 f mois 5 850 1 f mois 5 850 ent ge 1 f sem 9 870 3 f sem 43 4 660 lage d graissage 2 f sem 25 4 730 3 f sem 34 5 600 n g n rale n d a ration 2 f sem A7 5 690 3 f sem 5 6 120 teur et goulote 1 f sem 20 1 960 1 f sem 28 2 840 1 f sem 10 120 1 f sem 10 1 320 cleur 2 f sem 14 2 070 ation boues s 2 f sem 18 2 220 3 f sem 22 2 650 1 f an 1 450 1 f an 1 450 uvre des vannes 1 f sem 4 430 1 f sem 4 430 eur 1 f sem 9 1 185 1 f sem 9 1 185 1 f sem 8 835 1 f sem 8 835 des boues du silo nf an 2 170 n f an 4 380 n programmation 2 f an 600 2 f an 600 ons s compteurs 2 f sem 154 1 730 3 f sem 26 2 600 des abords 8 f an 32 3 200 8 f an 2 3 200 illance 1 f 2 ans Forfait 2 PIS 1 f an Forfait 4 425 contr le nettoyage de sortie 2 f sem 55 7 540 3 f sem 75 10 660 cahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 annuel de main d uvre en F 41 083 56 395 kWh an F an kWh an F an s nerg tiques 13 841 6 920 35 697 17 850 Total annuel en F 48 003 74 245 Co t annuel habitant en F 120 75 Contrepartie de l excellent niveau potentiel de traitement pour assur
36. perm abilit du sol g n ralement not e K est r alis e selon un protocole pr cis et d crit dans la ciculaire n 97 49 du 22 mai 1997 La position du niveau maximum de la nappe est un facteur important Une augmentation de la surface d infiltration de 30 est requise pour une localisation de la nappe comprise entre 1 et 1 5 m de profondeur moins de 1 m il faut envisager un autre proc d Une alimentation altern e sur deux plateaux est conseill e selon un rythme d utilisation hebdomadaire Dans le cas du lit filtrant l alternance se fera sur deux massifs ind pendants Cette fili re trouve enti rement sa place lorsqu il y a impossibilit de rejet en milieu superficiel sensibilit trop forte ou tout simplement absence Elle est parfaitement adapt e au traitement saisonnier en particulier estival camping En effet le dispositif de traitement r cup re naturellement ses capacit s d infiltration d une saison l autre Nota se reporter aussi la fiche Caract ristiques crit res et classification des cultures fix es sur supports fins Pour plus d informar tions voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 32 et 34 L pandage souterrain L pandage FILi RE TYPE 100 EH charge hydraulique 15 m j charge organique 5 kg DBO j Fosse septique 45 m Pr filtre 1 m Syst me de r partition sous pression par chasse le volume u
37. plus proche L pandage superficiel L pandage PERFORMANCES gt m mes performances qu un pandage souterrain gt Objectifs vis s d finis par l tude hydrog ologique pr alable car traitement et vacuation simultan s LIMITES DU PROC D gt barri re psychologique proc d trop simple gt implantation dans un lieu non visible et non fr quent proc d cacher par une haie d arbres gt natures du sol et du sous sol perm abilit hydromorphie gt impossibilit de mesurer valablement les performances puratoires gt emprise au sol relativement importante gt r fection pisodique des billons AVANTAGES DU PROC D gt traitement et vacuation simultan s gt int r t si milieu r cepteur trop sensible ou absent gt facilit d exploitation et consommation d nergie nulle gt visibilit de la distribution gt proc d adapt l habitat temporaire estival gt tr s peu co teux l investissement et en exploitation DOMAINE D APPLICATION 3000 EH w Fe 109 200 so i no 1900 ma es gt Conseill Possible superficiel Domaines d utilisation des fili res type Chapitre IV Le domaine conseill repr sente la gamme de taille optimale combinant la fois les exigences de la r glementation et les compromis les plus vidents au plan technico conomique Le domaine possible largit la gam
38. plus repr sentatives de leurs domaines d application respectifs Ils sont class s de la fa on suivante Traitement primaire gt D canteurdigesteur Cultures libres gt Boues activ es en a ration pro long e gt lagunage naturel gt lagunage a r Cultures fix es sur supports grossiers gt lit bact rien gt Disques biologiques Cultures fix es sur supports fins gt Lits d infiltration percolation sur sable gt Filtres plant s de roseaux gt Filtres enterr s gt pandage souterrain gt pandage superficiel Deux fiches suppl mentaires constituent des cas particuliers La fosse septique toutes eaux qui ne constitue pas une fili re de traitement elle seule mais une tape de pr paration de l eau us e avant admission dans l tage biologique a robie les caract ristiques crit res et classifi cation des cultures fix es sur sup ports fins il s agit d une fiche synth tique de pr sentation de plusieurs proc d s r pon dant cette classification Ces fili res sont apparues et ou se sont d velopp es au cours des dix derni res ann es Il a paru n cessaire de focaliser l at tention des concepteurs sur les particularit s de ces syst mes de traitement Ceuxci souvent issus de techniques de l assainissement non cob lectif restent en effet mal connus leurs d nomi nations sont confuses et ils ont t fr quemmen mal r alis s Fili res d p
39. r alis s par un engin agricole appel charrue billonneuse Les eaux us es sont g n ralement simplement d grill es Au cours de leur progression dans les tranch es les mati res en suspension d cantent et une partie de l eau s infiltre dans le sol Au fur et mesure que le colmatage de surface se d veloppe le d bit et le cheminement de l eau progressent plus loin dans les tranch es contribuant ainsi r partir les d p ts qui se min ralisent sans d gagement d odeur Les eaux us es peuvent cependant subir une d cantation primaire avant d tre distribu es la surface du sol mais ce n est pas indispensable Si cette pr caution est retenue en cas de sol peu perm able l usage d une fosse toutes eaux qui g n rera des odeurs en d livrant l air libre un effluent de nature ana robie est exclu le traitement primaire est alors assur par un d canteur digesteur la mise en place d un pandage superficiel n cessite tout comme pour l pandage souterrain une tude pr alable compl te d ordres g ologique et hydrog ologique On s assurera tout particuli rement que le niveau haut de la nappe phr atique laisse toujours une hauteur minimale de sol utile de 1 25 m Dans le cas contraire l usage du proc d est fortement compromis Le dimensionnement est approchant de celui pr conis en pandage souterrain La connaissance du coef ficient de perm abilit du sol en place permet de d finir une charge hydraulique
40. s Les filtres FILi RE TYPE 100 EH charge hydraulique 15 m j charge organique 5 kg DBO j la fili re type est envisag e dans le contexte suivant terrain proche de l horizontale arriv e gravitaire dispositif de r partition r alis par r servoir de chasse gravitaire et vidange fort d bit boues de la fosse toutes eaux trait es en tant que mati res de vidange en station d puration Le pr traitement est constitu d une fosse septique toutes eaux de 45 m Le volume du pr filtre est de 1 m Dispositif de r partition Le volume utile du r servoir de stockage quip d un dispositif de vidange fort d bit est de 1500 I Un compteur d impulsion coupl avec ce dispositif de vidange permet d approcher le volume introduit sur les filtres Le diam tre des canalisations constituant le r seau de distribution est de diam tre nominal 40 mm La surface totale des filtres est de 300 m correspondant deux massifs de 150 m avec une alternance d une semaine Comptage Un canal de mesure de d bit plac l aval permet de conna tre les d bits trait s et d effec tuer le pr l vement pour tablir la qualit de l effluent l emprise globale de cette fili re est de 1 OOO m compte tenu d une largeur de voie d acc s de 4 m autour des ouvrages SCH MA DE PRINCIPE t baa nis EERE iub s caux Mae EEN cape Posie stockage a et mjeaion _
41. situations d favorables une dizaine de mois voire un an I ne doit tre proc d aucune extraction d eau de cet ouvrage Une agitation doit tre pr vue dans les silos de plus de 100 m des puissances de l ordre de 20 W m semblent satisfaisantes de mani re homog n iser les boues avant pandage agricole Sur les silos plus petits le refoulement de la tonne lisier peut assurer cette fonction Les boues activ es en a ration prolong e VARIANTES Tamisage fin Le remplacement du d graisseur dessableur par un tamisage fin ne peut aujourd hui tre conseill en attente de r sultats statistiques qui demandent du recul En effet si le rendement d limination des graisses d un tamis est comparable voire sup rieur celui d un d graisseur la s gr gation fond e sur une granulom trie et non une flottabilit n est pas la m me Or ce sont bien les graisses flottantes qui posent probl mes mousses biologiques stables puis foisonnement filamenteux et non la concentration en graisses que les boues activ es d gradent sans probl me D phosphatation le niveau de traitement de 2 mg I de r siduel est relativement ais ment obtenu au prix d un surdosage par rapport la stoechiom trie moyenne venant pr venir les flux variables de phos phore des effluents bruts en copr cipitation c est dire en injectant un sel m tallique dans le bassin d a ration l usage de r actifs am liore la d cantabilit
42. temps de s jour plus faible Ts 4 jours Tous les deux ans environ on proc de l extraction des boues qui est facilit e par cette derni re disposition m U lt Z U lt J R alisation l tanch it par compactage de mat riaux doit permettre d atteindre un coefficient de per m abilit K de 10 m s Il convient de pr voir des protections antibatillage pierres g otextile de part et d autre du niveau d eau 30 ou 30 cm Les faibles surfaces en jeu permettent toutefois sans surco t r dhibitoire l tanch ification par g omembrane non alt rable par le rayonnement lumineux Cette mem brane doit tre situ e au dessus du plus haut niveau de la nappe et le terrain sous jacent doit tre sans mati res organiques ou purg des gaz par drains la verticale des a rateurs des protections grossi res doivent tre mises en place pour viter les affouillements En conformit avec la future norme europ enne EN 12255 5 Nota pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 et 4 Le lagunage a r Le lagunage FILI RE TYPE 400 EH charge hydraulique 60 m j charge organique 20 kg DBO j D grillage entrefer 4 cm lagune a r e volume 1 200 m hauteur d eau 3210 mn puissance d a ration 1 a rateur de 7 5 kW revanche 60 cm Lagune de d cantation volume 300 m
43. traitement comprend sept maillons essentiels faisant chacun l objet de pr cautions particuli res Une attention particuli re doit tre port e la qualit du r seau et celle des effluents collect s se reporter au paragraphe 3 1 de la fiche Caract ristiques crit res et classification Le pr traitement est constitu d une fosse septique toutes eaux ou plusieurs mont es en parall le ou d un d canteur digesteur cf fiches correspondantes Le pr filtre a pour r le de limiter les cons quences d un accident survenant sur le r seau op ration de curage flux tr s anormaux de MES et pouvant engendrer un d part massif de mati res en suspension non retenues ou relargu es par la fosse toutes eaux Le pr filtre pr sente galement l int r t d viter le d part de particules isol es de densit proche de 1 susceptibles d obturer les orifices situ s en aval Il est constitu de pouzzolane d une granulom trie comprise entre 20 et 50 mm environ reposant sur un plan cher perfor Le dispositif est nettoy lors de chaque vidange de fosse La pr sence d un puits de pompage permet le nettoyage du pr filtre sans occasionner de d part de boues vers l aval mais requiert l usage d un camion hydrocureur Le dispositif de r partition a pour objectif de permettre l alimentation du filtre par b ch es un d bit instantan tr s sup rieur celui d entr e de la station Le dimensionnement du volume de chasse ou
44. 0 extraction des boues 1 f 3 ans 1 250 contr le 1 f mois 3 300 renouvellement d une partie de la pouzzolane 1 f an L 100 g n rale 1 f sem 9 870 des vannes contr le du siphon 1 f sem 13 1 300 e l alimentation 1 f 6 mois 16 1 600 s relev du nombre de b ch es 1 f sem 9 870 e fauchage 2 5 f an 30 3 000 ahier de bord 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 Total annuel en F 11 660 Co t annuel habitant en F 115 mation lectrique et l abonnement augmentera les co ts d exploitation Valeur arrondie l unit la plus proche Les d penses nerg tiques sont nulles pour la fili re type retenue avec utilisation d un r servoir de chasse gravitaire Dans le cas d une arriv e non gravitaire et d une injection par poste de rel vement la consom L pandage souterrain PERFORMANCES On consid re que les performances peuvent tre globalement meilleures que sur les cultures fix es avec des mat riaux rapport s surtout si l paisseur de sol utile est importante et non affect e par des ph nom nes m me temporaires de saturation hydrique Les ph nom nes de d gradation de mati re organique men s leur stade ultime conduisent alors un transfert dans le sous sol puis ventuellement les nappes phr atiques de nitrates et chlorures gt Objectifs vis s d finis par l tude hydrog ologique pr alable car traitement et vacuation simultan s LIMITES DU PROC D gt nature
45. 0 1 f an I 450 programmation 2 f an 3 A50 2 f an 3 450 s relev des compteurs 2 f sem 172 1 730 3 f sem 26 2 600 es abords 8 f an 32 3 200 8 f an 32 3 200 lance 1 f 2 ans Forfait D 219 1 f an Forfait 4 425 ontr le nettoyage e sortie 1 f sem 26 3 250 1 f sem 26 3 250 ahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 el de main d uvre en F 25 963 37 655 kWh an F an kKWh an F an nerg tiques 5 080 2 540 14 200 7 100 Total annuel en F 28 500 44 755 Co t annuel habitant en F 70 45 Valeur arrondie l unit la plus proche l usage de disques construits par quartiers facilitera leur remplacement en cas de d t rioration partielle Les disques biologiques Les disques PERFORMANCES gt DBO lt 35 mg l gt DCO lt 125 mg l gt MES lt 30 mgl gt Objectifs vis s niveau D2 de la circulaire du 17 f vrier 1997 pour la fili re type mais niveau D4 possible avec un autre dimensionnement LIMITES DU PROC D gt sensibilit aux balourds suite un arr t d une dur e sup rieure quelques heures sans vidange de l auge gt requiert un personnel d exploitation ayant des comp tences en lectrom canique gt peu de r f rences r centes en France dans la gamme des faibles tailles en particulier lt 1 000 EH gt abattement limit de l azote Kjeldahl envisageable pourtant avec un dimensionnement plus large 4 g de DBO m AVANTAGES D
46. 1 733 1 f sem 26 2 600 e des vannes es siphons 2 f sem 26 2 600 2 f sem 26 2 600 n des filtres du dispositif 1 f 2 mois 6 600 1 f 2 mois 15 1 500 ion de la distribution 1 f 2 mois 6 600 1 f 2 mois 15 1 500 es regards de collecte 1 f an 2 200 1 f an D 200 e des roseaux 1 f an 32 3 200 1 f an 80 8 000 des boues ge des filtres 1 f 10 ans 2 275 1 f 10 ans 6 750 es abords 8 f an 32 3 200 8 f an 32 3 200 illance 1 f 2 ans Forfait 2 213 1 f an Forfait A ADS ns relev du nombre es 2 f sem 17 1 733 2 f sem IZ I 738 ontr le nettoyage e sortie 60 f an 31 3 812 60 f an 31 3 812 cahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 Total annuel en F 24 306 34 460 nuel habitant en F 60 35 filtres Valeur arrondie l unit la plus proche La pr sence de roseaux induit leur faucardage annuel l oppos du faucardage des roseaux dans les lagunes macrophytes cette t che est assez ais e du fait de la possibilit d intervenir pied sec sur les Les filtres plant s de roseaux PERFORMANCES gt DBO lt 25 mgl gt DCO lt 90 mgl gt MES lt 30 mgl gt NK lt 10 mg l en moyenne avec des pointes ne d passant pas 20 mg I gt PT abattement normalement faible gt Objectifs vis s niveau D4 de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt exploitation simple de faible dur e mais r guli re gt faucardage annuel de la partie a rienne fl trie
47. Minist re de l Agriculture et de la P che FNDAE n 22 Document technique Sn NEN M Ter ik n adapt es aux petites collectivit s Olivier Alexandre Catherine Boutin Philippe Duch ne C cile Lagrange Abdel Lakel Alain Li nard Dominique Orditz Cemagref CSTB Cemagref Centre scientifique et technique du b timent Groupement de lyon Centre de recherche de Marne la Vall e Division Qualit des eaux et pr vention des pollutions 84 avenue Jean Jaur s 3 bis quai Chauveau CP 220 Champs surMarne BP 02 69336 Lyon Cedex 09 77421 Marnela Vall e Cedex 02 T l 04 72 20 87 87 Fax 04 78 47 78 75 T l O1 64 68 82 86 Fax O1 64 68 84 73 KA e document est le fruit d un travail coordonn par Catherine BouriN Philippe DUCH NE et Alain L NARD des quipes puration du Cemagref de Lyon ll et Paris 2 en collaboration avec pour la partie technique le laboratoire d assainissement Rez ll et le centre de re cherche Marne la Vall e du CSTB ainsi que l quipe puration du Cemagref Bor deaux et pour la partie conomique le laboratoire commun Cemagref ENGEES Gestion des Services Publics Strasbourg Olivier AtEXANDRE Sl Catherine Bouin Philippe DUCH NE 2 C cile LAGRANGE Abdel Laker 4 Alain L Naro ll Dominique Oroz fl sont les auteurs Les sch mas ont t r alis s par Jean Luc BECKERT et le secr tariat par No lle Vitaro Ce document a fait l objet d une relectu
48. N 400 EH 1 000 EH Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an ent ge 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 digesteur ent des flottants 1 f sem 13 1 300 1 f sem 13 1 300 sion du chapeau 1 f sem 5 520 1 f sem 5 520 on des boues 1 1 6 mois 80 1 f 6 mois 2 200 g n rale 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 des abords 8 f an 32 3 200 8 f an 32 3 200 illance 1 f 2 ans Forfait 2213 1 f an Forfait 425 e du canal de sortie 1 f mois 3 300 1 f mois 3 300 cahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 gros entretien 24 2 400 24 2 400 Total annuel en F 12 623 14 955 Co t annuel habitant en F 30 15 Valeur arrondie l unit la plus proche Le d canteur digesteur PERFORMANCES gt DBO et DCO rendement de 30 gt MES rendement de 50 gt Objectifs vis s niveau D1 de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt ouvrage de grande hauteur gt peu esth tique gt probl me de g nie civil portance et proximit de la nappe gt risque d odeurs en particulier si coupl un lit bact rien gt en cas de sous charges hydrauliques adaptation moindre que la fosse toutes eaux gt en cas de tr s fortes variations de population pr voir adaptation afin d viter les risques majeurs d odeurs AVANTAGES DU PROC D gt l effluent reste frais ne devient pas septique gt une bonne stabilisation des boues gt un seul ouvrage pour assurer la d cantation
49. SSEMENT Mise en service Commune D partement Capacit Lit bact rien 1992 St Martin de Bromes 04 800 EH 991 Selonnet O4 200 EH 992 Chamaret 26 350 EH 992 La Coucourde 26 1 000 EH 991 Le Pegue 26 500 EH 993 Bulhon 63 320 EH 990 N ronde 63 200 EH St Pierre la Bourlhonne 63 270 EH Sauvessanges 63 200 EH 992 Vernines 63 300 EH 994 Villeneuve les Cerfs 63 200 EH 990 Lioux 84 400 EH St Martin de Castillon 84 700 EH Lits d infiltration percolation 995 Lessac 16 300 EH 991 Juillac 19 1 000 EH 992 Gombergean A1 100 EH 992 Houssay 41 300 EH 993 Marcilly en Beauce 41 200 EH 94 993 Ouzouer le March 41 1 600 EH 994 Bicqueley 54 1 000 EH 990 Saulxures les Vannes 54 400 EH 992 Doux 79 250 EH 994 Tannerre en Puisaye 89 250 EH 994 La For t le Roi 1 91 316 EH 994 La For t le Roi 2 91 184 EH Filtres plant s de roseaux 993 Colomieu 01 200 EH 995 Poissons 52 1 000 EH 994 Saulx les Champlon 55 100 EH 994 Allmendgraben 68 150 EH 994 Manspach 68 500 EH 994 Niederfeld 68 150 EH 994 Montromant 69 200 EH 995 Les Br viaires 78 150 EH Filtres enterr s La Tessoualle A9 90 EH Rou Marson 49 360 EH 1992 Geishouse 3 68 150 EH 1993 Hohrod 4 68 120 EH 1995 Hohrod 6 68 70 EH 1994 Labaroche 4 68 100 EH 1995 Labaroche 5 68 100 EH 1994 Ardenay M rize 72 300 EH Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Liste des documents techniques du FNDAE D signation de l o
50. U PROC D gt en plus des avantages inh rents aux syst mes cultures fix es s curitaires vis vis des pertes de bio masse puratrice dans la limite de la charge pr vue au projet la croissance du biofilm des disques s autor gule en fonction de la charge trait e gt couverture requise leur conf rant une adaptation naturelle aux climats froids gt consommation nerg tique mod r e de l ordre de 1 kWh kg de DBO limin e gt boues bien paissies par d canteurdigesteur DOMAINE D APPLICATION He 190 au 00 di s09 1000 2000 a009 EH Conseill Possible biologiques es fix es sur supports fins Fonctionnement Les proc dures d crites ici sont consid r es comme imp ratives pour optimiser et fiabiliser le fonctionnement des fili res de traitement biologiques cultures fix es a robies sur supports fins lits d infiltration percolation sur sable filtres plant s de roseaux filtres enterr s pandage souterrain et pandage superficiel ALTERNANCE DE PHASES D ALIMENTATION ET DE REPOS La faible granulom trie des constituants du massif filtrant ne permet pas une circulation de l air par ventila tion naturelle dans les interstices du milieu granulaire Le renouvellement de l oxyg ne est donc sous la d pendance de ph nom nes de diffusion des mol cules de gaz entre l atmosph re et le massif filtrant des concentrations diff rentes entre les gaz de ces
51. ace Dans le cas de mat riaux rapport s le dimensionnement s exprime en surface utile par quivalent habi tant obtenue de fa on partiellement exp rimentale pour les syst mes l air libre et empirique pour les syst mes enterr s Lorsque le support est constitu par le sol en place pandage souterrain par tranch es d infiltration ou par it filtrant les caract ristiques de ce dernier en terme de perm abilit interviendront bien videmment dans e dimensionnement en majorant d ailleurs encore de mani re sensible les surfaces en jeu cf abaque de dimensionnement dans fiche pandage souterrain Il est en effet peu probable de trouver en place un support adapt l puration qui pr senterait une perm abilit sup rieure celle d un sable choisi Le m me raisonnement s applique l pandage superficiel malgr son accessibilit MODE DE REJET Selon que le rejet s effectue dans le r seau hydrographique superficiel ou est dispers dans les couches profondes du sol la mise en uvre des proc d s est bien s r diff rente Les premiers sont tanch s et drain s les rejets peuvent ainsi faire l objet d un contr le de qualit et de mesure des flux indispensables pour s assurer que leur impact ne remet pas en cause les objectifs de qualit du milieu r cepteur Ces investigations sont en revanche impossibles dans les seconds mais il convient alors de proc der des tudes p dologiques g olog
52. admissible pour un pan dage souterrain par lit filtrant cf fiche pandage souterrain On d finit ainsi une surface minimale de sol utile dans laquelle des billons d une hauteur totale de 30 50 cm seront judicieusement trac s en suivant approximativement les lignes de pente Il faudra absolument viter une progression trop rapide de l eau et son accumulation en un point bas Un fonctionnement en alternance sur deux r seaux de billons est aussi conseill afin de limiter le colmatage de surface d optimiser l utilisation des surfaces disponibles et de r duire les fr quences d entretien des plages d infiltration Lorsque le r seau de billons est colmat on en confectionne simplement un nouveau proximit de l ancien Nota se reporter aussi la fiche Caract ristiques crit res et classification des cultures fix es sur supports fins Pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 et 34 L pandage superficiel FILi RE TYPE 100 EH charge hydraulique 15 m j charge organique 5 kg DBO j D grillage entrefer 4 cm Emprise au sol de l pandage emprise au sol taille d un plateau gt sol peu perm able K 10 mmh 1 500 m 750 m gt sol moyennement perm able K 50 mm h 720 m 360 m gt sol tr s perm able K 200 mm h 540 m 270 m Emprise globale entre 1 000 et 2 000 m en fonction de la nature du sol SCH MA
53. age compte 7 installations r parties sur tout le territoire pour des capacit s de 500 EH 5 000 EH 400 EH variation 1 000 EH variation el vement 45 000 65 60 000 50 manuel 10 000 50 automatique 40 000 50 igesteur boues II 120 000 50 235 000 50 335 000 10 455 000 10 ecirculation 45 000 65 60 000 50 115 000 20 200 000 40 10 000 50 10 000 50 alables 10 000 50 50 000 50 80 000 50 140 000 60 ns regards by pass 50 000 50 50 000 50 t lectrique 35 000 55 55 000 40 65 000 30 65 000 30 Total en F 920 000 1 420 000 Co t EH en F 2 300 1 420 l estimation 100 EH n a pas t faite Elle concernerait des fili res compactes diff rentes de la fili re type De plus l chantillon ayant permis l valuation conomique ne comportait pas de petite unit CO T D EXPLOITATION 400 EH 1 000 EH uvre Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an el vement pompes 2 f sem 16 1 820 3 f sem 20 2 250 b che 1 f mois 5 850 1 f mois 5 850 1 f sem 9 870 3 f sem 43 4 660 digesteur ent des flottants 1 f sem 13 1 300 1 f sem 13 1 300 ion du chapeau 1 f sem 5 520 1 f sem 5 520 n des boues 1 f 6 mois 100 1 f 6 mois 2 240 g n rale s biologiques 2 f sem 26 2 600 3 f sem 39 3 900 t goulote 1 f sem 20 1 960 1 f sem 28 2 840 1 f mois 2 200 1 f mois 2 200 leur 2 f sem 17 2 070 boues 1 f sem 9 1 180 1 f sem 9 1 180 1 f an l 45
54. aite FILTRES Nota se reporter aussi la fiche Caract ristiques crit res et classification des cultures fix es sur supports fins Pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment l ouvrage 3 Les filtres plant s de roseaux FILI RE TYPE 400 EH charge hydraulique 60 m j charge organique 20 kg DBO j Elle est tablie pour un r seau s paratif et une alimentation gravitaire D grillage entrefer de 4 cm Poste de stockage injection et r partition 1 tage capacit 8 m siphon auto amor ant 3 filtres en parall le surface totale plant e 520 m massif filtrant paisseur de gravier 0 5 m s paration des mat riaux par granulom trie plus forte O 1 m couche drainante 0 15 m Poste de stockage injection et r partition vers le 2 tage 2 e tage siphon auto amor ant 3 filtres en parall le surface totale plant e 280 m massif filtrant paisseur de sable 0 3 m paisseur de gravier 0 3 m s paration des mat riaux par granulom trie plus forte O 1 m couche drainante O 15 m SCH MA DE PRINCIPE Plusieurs soci t s ou bureaux d tudes proposent des installations comportant des v g taux aquatiques pour le traitement des eaux us es Les principes de fonctionnement et configuration g n rale des ouvrages sont souvent diff rents de ceux de la fili re type d
55. ans le cas de r seaux unitaires il s y ajoute une prise en compte progressive d eaux de pluie par le traitement b entre les deux charges journali res 12 et 120 kg de DBO r gime de d claration arr t du 21 juin 1996 circulaire du 17 f vrier 1997 quatre niveaux minima de s v rit croissante ont t tablis en fonction de l importance du rejet par rapport au d bit d tage et d objectifs de qualit plus ambitieux Ils sont d finis dans le tableau 1 Ainsi conform ment au d cret sp cifique de juin 96 le minimum minimorum de traitement correspond recourir un moyen de traite ment tel que la d cantation primaire en prati que une fosse IMHOFF pour de tr s petites collectivit s rejetant dans un cours d eau fort d bit d tiage Pour cette gamme de population comme pour les agglom rations rejetant une pollution sup rieure 120 kg de DBO la contrainte fix e sera tr s souvent plus forte int grant en parti culier un niveau de rejet sur l azote ammonio cal Ce niveau pourrait d ailleurs devenir de plus en plus s v re l instar de ce que la der ni re d cennie a montr puisque dans une tr s grande majorit de cas c est ce param tre qui risque le plus de d classer les cours d eau r cepteurs Tableau 1 Niveaux de traitement minima pour les agglom rations soumises d claration D D2 D3 D4 en flux rendement DBO gt 30 en flux rende
56. ante En revanche il ne s agit vraisemblablement pas d une option privil gier pour une nouvelle installation Il n est pas possible de donner un dimensionnement pr cis Inspir e d un mod le largement utilis en Bavi re la lagune de d cantation est parfois utilis e en traitement primaire la place du d canteurdigesteur Ce d canteur rustique poss de l entr e une zone d accumulation de boues sous forme de tr mie d une profondeur comprise entre 2 5 et 4 m Les mati res organiques pi g es dans le fond de l ouvrage sont donc soumises des processus de digestion ana robie non s par s de la zone de d cantation la charge nominale les eaux qui sortent de ce type d ouvrage sont naturellement plus septiques que celles issues d un d canteurdigesteur Pour limiter autant que faire se peut les d gagements d odeurs et les risques de remises en suspension de boues par la remont e des gaz de digestion le curage sera r alis deux fois par an de part et d autre de la p riode estivale Bases de dimensionnement usuelles 100 g de DBO m j Cv lt 400 g de DBO m j 2 j lt Temps de s jour lt 5 j LL l ra lt n N A O H lt O U LUI A I Z O H lt j l LL Z a N l N LL l Nota se reporter aussi la fiche Caract ristiques crit res et classification des cultures fix es sur supports fins Pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe
57. ariation l vement 35 000 85 45 000 65 65 000 45 manuel 10 000 50 10 000 50 automatique 40 000 50 igesteur 60 000 50 120 000 50 235 000 50 n du lit 7 000 40 20 000 40 45 000 40 35 000 50 65 000 40 145 000 30 circulation 35 000 85 45 000 65 65 000 45 70 000 10 115 000 20 200 000 40 10 000 50 10 000 50 10 000 50 lables 10 000 50 10 000 50 50 000 50 50 000 30 80 000 50 140 000 60 ns regards 50 000 50 50 000 50 50 000 50 t lectrique 25 000 80 35 000 55 55 000 40 al abri 10 000 30 65 000 30 65 000 30 Total en F 407 000 670 000 1 165 000 Co t EH en F 4 070 1 675 1 165 CO T D EXPLOITATION 400 EH 1 000 EH uvre Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an l vement 2 f sem 16 1 820 3 f sem 20 2 250 1 f mois 5 850 1 F mois 5 850 1 f sem 9 870 3 f sem 43 4 660 igesteur t des flottants 1 f sem 13 1 300 1 f sem 13 1 300 n du chapeau 1 f sem 5 520 sem 5 520 des boues 1 f 6 mois 1 100 6 mois 2 240 g n rale du lit bact rien 2 f sem 26 2 600 3 f sem 39 3 900 goulotte 1 f sem 20 960 sem 28 2 840 1 f mois 2 200 f mois 2 200 eur 2 F sem 17 2 070 n eaux 2 f sem 30 3 430 3 f sem 40 4 470 boues pompes 1 f sem 9 180 sem 9 1 180 1 f an 1 450 an 1 450 programmation 2 f an 3 450 2 f an 3 450 s relev des compteurs 2 f sem 14 730 3 f sem 26 2 600 s abords 8 f an 32 3 200 8 f an 32 3 200 la
58. as Nota pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 4 et 13 Le lagunage naturel Le lagunage FILI RE TYPE 400 EH charge hydraulique de temps sec 60 m j charge organique 20 kg DBO j D grillage entrefer 4 cm Bassins de lagunage L1 2 400 m rapport Longueur largeur lt 3 cloison sipho de Une surprofondeur d une hauteur maximale de 1 m positionn e au droit du d bouch de la canalisation d amen e des eaux dans ce bassin permettra de localiser le c ne de s dimentation et d en faciliter soutirage l aide d une tonne lisier Une surface de 30 m maximum devrait rendre cette surprofondeur toujours accessible ais ment P COOMA Br ICO me Une le de quelques m tres carr s de surface positionn e au milieu de ce troisi me bassin devrait con tribuer s dentariser quelques canards consommateurs de lentilles d eau afin de r duire les risques d envahissement des plans d eau par ces v g taux flottants Les digues qui d limitent les bassins doivent satisfaire certaines r gles une largeur de cr te de 4 m permet l acc s des v hicules de chantier et d entretien Une largeur plus importante doit tre pr vue pour les zones de man uvre d engins Une pente de 2 5 1 3 1 est requise pour la mise en place des mat riaux et l obtention d une tanch ification par compactage de terrains une pente plus fort
59. aspects techniques 11 12 13 13 14 16 21 22 FICHES DE PROC D S La fosse septique toutes eaux Le d canteur digesteur Les boues activ es en a ration prolong e Le lagunage naturel Le lagunage a r Le lit bact rien Les disques biologiques Caract ristiques crit res et classification Les lits d infiltration percolation sur sable Les filtres plant s de roseaux Les filtres enterr s l pandage souterrain L pandage superficiel CHAPITRE IV TABLEAUX SYNTH TIQUES Domaines d utilisation des fili res type Grille d appr ciation des proc d s puration ANNEXES Bibliographie R glementation et normes Installations tudi es 83 89 91 92 i Chapitre Aper u des aspects r glementaires La r cente r glementation prise en applica tion de la loi sur l eau du 3 janvier 1992 et int grant les objectifs fix s par les directives europ ennes Eaux r siduaires urbaines et boues est aujourd hui quasiment compl te Les divers d crets arr t s et circulaires d ap plication cf annexe Il instaurent deux cas qui se d finissent en simplifiant en fonction de seuils de population agglom r e les agglom rations de taille sup rieure 2 000 EH celles comprises entre 200 et 2 000 EF et traitent de fa on s par e l assainis sement individuel et autonome qui devient non collectif La premi re contrainte pour les collec
60. assainissement BI Formulation reprise dans la circulaire du 22 mai 1997 relative l assainissement non collectif M Formulation reprise dans la circulaire du 17 f vrier1997 relative l assainissement collectif de communes ouvrages de capacit inf rieure 120 kg DBO jour Caract ristiques crit res et classification Cultures fix es sur supports fins l eau us e ayant subi une d cantation pr alable pour liminer la fraction d cantable des mati res en suspension est envoy e sur un massif filtrant scind en au moins trois unit s constitu de sable en place ou rapport par un syst me de distribution l air libre et donc accessible La charge hydraulique moyenne de l installation est de 0 1 m j Le massif filtrant est drain si la r cup ration de l effluent est souhait e pour une vacuation dans un exutoire superficiel Son usage est n anmoins fr quent pour assurer simultan ment l puration et la dispersion dans le sol de r gions calcaires ou de sables litoraux par exemple On d nombrait plus de 100 sites en France en 1994 Cette technique peut tre mise en uvre avec divers degr s de sophistication des syst mes de distribution de l effluent sur la plage d infiltration d une unit de massif filtrant allant de la simple goulotte centrale d bordement jusqu des distributeurs rotatifs sprinklers comparables ceux des lits bact riens Une autre fa on d assurer une bonne distribution consist
61. assique correspondant aux dimensionnements les plus largement r pandus aujourd hui est capable de l assurer De tr s nombreux r sultats montrent principalement que quelque soit le niveau d azote requis un dimensionnement fond sur une charge massique de 0 1 kg DBO kg MVS j est la premi re base prendre en consid ration il n est possible d assurer la fiabilit du traitement un niveau exigeant qu la condition d adapter automatiquement la fourniture d oxyg ne aux besoins sauf dans le cas des r seaux s paratifs des collec tivit s stables c est dire sans industrie ni variation hebdomadaire de population l ventuel recours un bassin d anoxie ne constitue qu une des nombreuses options s curitaires Il n a lieu d tre retenu que si la plupart des d tails technologiques de conception et d exploitation garants de s curit s suppl mentaires ont d j t int gr s En revanche la fiabilit du proc d est assez difficilement obtenue Au del de la n cessaire extraction r guli re des boues permettant d viter qu elles n aiteignent des concentrations excessives l obtention sans d faut des conditions d oxyg nation suffisante et plus g n ralement une exploitation attentive d une station bien con ue sont les garants de toute absence d volution des populations bact riennes vers les croissan ces filamenteuses Celles ci sont l origine de la d gradation d
62. au d assainissement on peut souligner des co ts d installation de chantier non pro portionnels au lin aire poser des co ts d tablissement dans lesquels la tran ch e est nettement plus importante que la varia tion de diam tre de canalisation installer des lin aires par habitant plus importants du fait d une plus grande dispersion de la popula tion raccorder sur le r seau ou par exemple d une distance sensiblement constante pour loi gner la station d puration des zones habitables les plus proches Pour les stations d puration toutes les tudes qu elles soient statistiques ou qu elles reposent sur une recomposition des co ts convergent Ainsi la figure 1 montre sur un proc d tr s r pandu boues activ es en a ration prolon g e que le co t d investissement par habitant varie dans des proportions tr s importantes 4 5 lorsque la population s abaisse d une centaine de milliers d habitants quelques cen taines d habitants R seaux LONGUEUR Nombre de points concernant les r seaux ne sont pas vraiment sp cifiques des collectivit s rurales dont nous traitons ici Toutefois et comme cela a d j t mentionn la question de l exis tence m me d un r seau se pose de mani re assez syst matique et notamment pour ce qui touche aux extensions La concentration des re jets d eaux us es en un point est m me consi d r e par beaucoup comme l origin
63. boues activ es m me l aval d un r seau unitaire un niveau d tanch it insuffisant en lagunage naturel des proc d s de filtration semi extensifs sans effet de chasse permettant la r partition et l oxy g nation du massif recours trop syst matique au rejet superficiel plut t que dans le sol en vitant la construction d un ouvrage sp cifique de dispersion des effluents trait s Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s la hi rarchie des ces quatre ensembles princi paux de contraintes s est jusqu pr sent r v l e assez stable dans le temps Traitement des boues Cette question de toute premi re importance pour les collectivit s est peu abord e dans le pr sent document notamment du fait de l volu tion rapide et relativement incertaine du deve nir des boues Une nouvelle r glementation est en discussion et un corpus de normes europ en nes en cours d laboration Deux destinations finales sont envisageables r glementairement l incin ration et l usage agricole a La voie de l incin ration est le plus souvent exclue comme voie d limination normale des boues des petites collectivit s l incin ration sp cifique a un co t prohibitif la co incin ra tion avec les ordures m nag res a peu de chan ces de se d velopper les capacit s disponibles des incin rateurs pour recevoir des boues seront probablement utilis es prioritairement par l
64. croissance du biofilm gr ce l utilisation de sprinklers motoris s En d pit des am liorations de performances qu elles peuvent induire ces diverses d clinaisons du proc d ont t relativement peu diffus es en France Une tude scientifique europ enne coordonn e par le Cemagref ainsi que des mesures sur des installations r centes doivent permettre de mieux concevoir les lits bact riens et ainsi d am liorer leurs performances Les gains entrevus pourraient tre li s une diminution de la charge volumique organique mais surtout une augmentation de la charge hydraulique via le recyclage et une ma trise de l arrosage obtenue l aide d un sprinkler motoris r duisant la vitesse de rotation qui se situe aux environs de 6 tours minute sur les distributeurs entra n s par r action Leurs performances tant en majeure partie li es la charge volumique qu ils re oivent la vitesse ascension nelle dans le clarificateur ne doit pas tre n glig e pour autant les lits bact riens ont souvent t class s en fonction de celle ci faible moyenne forte et tr s forte charge Il nous semble d sormais utile de les classer 1 en fonction des objectifs de traitement d finis par la r glementation Si les exigences du milieu imposent une nitrification partielle ou totale de l effluent elle peut tre coupl e ou non avec l limination du carbone Sur les unit s les plus importantes il peut tre plus conomique d
65. de s jour volume du bassin d bit moyen horaire des eaux brutes de temps sec Les boues activ es en a ration prolong e FILi RE TYPE 1 000 EH charge hydraulique 150 m j charge organique 50 kg DBO j Bassin d a ration volume 50 m3 hauteur de l ordre de 2 3 m puissance d a ration de l ordre de 4 5 KW asservissement Oxyg ne et Redox Clarificateur de type racl surface sup rieure 25 m profondeur en p riph rie 2 m recirculation sup rieure 100 du d bit de pointe paississeur 20 m Silo 220 m pour un stockage de 7 8 mois SCH MA DE PRINCIPE C sar cu Lipra T T Epaisseur lami espoir CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte douze dossiers provenant des d par tements Bas Rhin HautRhin Moselle pour des capacit s de 800 EH 3 500 EH 400 EH variation 1 000 EH variation rel vement 40 000 75 50 000 60 dessablage d graissage 80 000 A0 120 000 25 ration 265 000 20 320 000 t 20 d gazage 30 000 15 30 000 15 recirculation 40 000 75 50 000 60 Ur 115 000 25 200 000 t 40 10 000 50 10 000 50 ur 20 m 60 000 50 60 000 t 50 es 200 000 25 245 000 20 alables 10 000 50 50 000 50 on 80 000 50 140 000 60 ons regards by pass 50 000 50 50 000 50
66. de s jour est n cessaire pour permettre un traitement pr liminaire suffisant De mani re limiter les turbulences l entr e de la fosse la mise en place d un d flecteur est souhaitable Pour pr venir le d part des flottants une sortie sipho de s impose l aval Le dimensionnement g om trique ne semble pas tre un facteur limitant sur l ensemble des fosses rencontr es Toutefois il est important de d finir la surface de d cantation partir d une vitesse ascensionnelle limite de 0 8 m h Pour les produits manufactur s et en l absence de r f rentiel normatif pour les ouvrages sup rieurs 50 EH les prescriptions sur leur tenue m canique essais ou note de calcul d finies au niveau europ en peuvent tre utilis es l utilisation d une unique fosse septique pour le pr traitement est pr f rer celle de plusieurs fosses Toutefois pour des raisons de taille de l installation un agencement en parall le peut tre r alis Par contre une configuration en s rie doit tre vit e En cas d installation de deux fosses en A un poste de rel vement doit tre plac en amont de mani re tablir une s paration quili br e des flux iii To EU a 2 Une ventilation des gaz de fermentation est n cessaire pour d compresser le syst me et surtout pour limiter la d gradation des mat riaux sensibles la corrosion b ton acier Cette ventilation constitu e d une entr e et d une sortie avec extracteur
67. des boues Contrairement aux id es jusque l dominantes le recours un bassin d ana robiose ne devrait pas tre cart de l quipement de petites stations d puration ayant pour objectif une d phosphatation En effet d s lors que la d nitrification est ma tris e dans le bassin d a ration le bassin d ana robiose est simple exploiter et peu on reux tant l investissement qu l exploitation Si le rendement potentiel de d phosphatation biologique croissant de 60 80 avec l abaissement des concentrations en phos phore des eaux us es li un recours des lessives avec moins de phosphore ou sans phosphates est instable notamment l aval des r seaux unitaires le bassin d ana robiose contribue largement cono miser l emploi des sels m talliques Enfin contrairement aux bassins d anoxie qu une exploitation impr cise rend facilement responsables de foisonnement filamenteux fr quents les bassins d ana robiose d une part et la copr cipitation du phosphore d autre part contribuent maintenir la d cantabilit des valeurs qui ne posent pas de probl me A ration prolong e du futur il nous a sembl utile pour situer les marges de progr s pour les boues p g p g preges p activ es en a ration prolong e de petites collectivit s de brosser grands traits ce vers quoi devraient tendre ces installations pour assurer un traitement maximum avec fiabilit dans l esprit des nouveaux
68. des roseaux partir de la 2 ann e suivant la plantation et d sherbage manuel s lectif avant pr dominance de la colonisation par les roseaux gt p riode de plantation conseill e entre avril et octobre AVANTAGES DU PROC D gt possibilit de traiter des eaux us es domestiques brutes si le r seau d livre un effluent frais la continuit de processus a robies est maintenue tout au long du traitement vitant ainsi des d gagements d odeurs gt absence de d cantation pr alable gt gestion r duite au minimum des d p ts organiques retenus sur les filtres du 1 tage DOMAINE D APPLICATION T E ai o mo 500 og 2000 se EH ES e gt Conseill Possible Les filtres plant s de roseaux Cultures fix es sur supports fins La technique de filtration enterr e b n ficie de l exp rience acquise dans les ann es 1970 1980 dans le domaine du traitement des effluents issus des habitations unifamiliales Le principe de l puration repose sur une filtration lente au sein d un milieu granulaire fin qui joue le r le de filtre physique et de support des r actions biologiques caract re a robie l effluent pur est collect par un drain de r cup ration avant de rejoindre le milieu superficiel Le mat riau filtrant est recouvert soit d une couche de gravier soit de terre v g tale afin de faciliter l int gration paysag re du dispositif La cha ne de
69. e fractionner le massif filtrant en plusieurs petites unit s souvent aliment es en un seul point Cette technique est associ e un r partiteur m par la force hydraulique qui d place automatiquement le flux sur une portion de massif chaque b ch e Enfin des syst mes d aspersion de type pivot d irrigation sont aussi utilis s sur quelques sites pour lesquels le massif filtrant unique est humect par secteurs avec des d placements programm s automatiquement Il n est pas encore possible de porter un jugement suffisamment tay sur le bien fond de ces solutions technologiquement assez complexes en terme de gains de performances de r duction des surfaces actives et de fiabilit de fonctionnement face aux probables surco ts d investissements induits et la perte de rusticit qui peut galement affecter les co ts d exploitation d bouchage de trous lectro m canique et commandes plus ou moins sophistiqu es Les diverses parties de cette fiche seront donc uniquement consacr es des syst mes simples fond s sur l alimen tation syncop e et altern e de trois massifs filtrants Leur taille unitaire est limit e par la surface qui peut tre mouill e par une b ch e mais en fait aussi par le d bit des syst mes de chasse commercialis s Leur d bit unitaire doit avec un distributeur simple de type goulotte d bordement centrale tre compris entre 0 6 et 1 4 m m h On choisira une valeur d autant plus faible q
70. e de 1 5 1 2 1 est acceptable en cas d tanch ilication par g omembrane La revanche toujours sup rieure 30 cm est en g n ral fix e 50 cm Emprise globale au moins 6 000 m 2 SCH MA DE PRINCIPE Digues carressubhles le cunards E Sirprolindeur Abri VARIANTES Le lagunage macrophytes dans les ann es 70 80 l usage de v g taux enracin s joncs roseaux massettes dans une lagune d une hauteur d eau de 30 cm avait t encourag en vue d am liorer la qualit du rejet gr ce une diversification pouss e de l quilibre biologique Le gain de qualit n ayant jamais pu tre d montr dans la r alit partir d un chantillon de lagunages macrophytes en fonction nement d sormais la plantation de v g taux n est plus conseill e du fait de la surcharge d exploitation clairement tablie la demande sp cifique du ma tre d ouvrage des v g taux pourront tre plant s sur une banquette proximit du rejet sous r serve que leur emprise soit physiquement s par e du bassin microphytes et qu elle soit toujours accessible depuis la berge L infiltration percolation l aval d un lagunage en compl ment d un traitement par lagunage les lits d infiltration percolation ont pour objectif d am liorer la qualit du rejet sur les param tres MES mais aussi DCO filtr e Les essais sur pilote ont permis de proposer des bases de dimensionnement qui n on
71. e ne permet pas la r alisation des tranch es l emprise au sol d finie en fonction de la perm abilit est r sum e dans le tableau ci dessous surface du lit filtrant emprise globale gt sol peu perm able K 10 mmh 1 500 m gt sol moyennement perm able K 50 mm h 750 m gt sol tr s perm able K 200 mm h 530 m l espace entre tuyaux de distribution dans le cas du lit filtrant est de 1 m au minimum souterrain CO T D INVESTISSEMENT l estimation des co ts provient des divers dossiers lits d infiltration percolation filtres plant s de roseaux et filtres enterr s qui ont permis d tablir des co ts unitaires des diff rents composants des tranch es d pandage souterrain 100 EH AOO EH 10 mm h 50 mm h 200 mm h 10 mm h 50 mm h 200 mm h var Var VAT Var Var vor idem 100 000 45 idem idem 10 000 30 idem idem 10000 50 idem idem 10000 50 idem idem 100 000 50 idem 170 000 60 95 000 60 65 000 60 680 000 50 380000 50 260 000 50 idem 25 000 50 idem 85 000 50 idem idem 20 000 50 idem idem 50 000 50 idem idem 50 000 30 idem idem 80 000 50 idem ss idem 35 000 50 idem idem 50 000 50 idem idem 10 000 50 idem idem 10 000 50 idem 420 000 345 000 815 000 1 025 000 725 000 605 000 en F 4 200 3 450 S 50 2 560 1810 ESO CO T D EXPLOITATION 100 EH Fr quence heure an F an tique contr le hauteur de boue 1 f 6 mois 10
72. e par semestre 90 1 EH si le d canteurdigesteur traite aussi des boues secondaires cas du lit bact rien et des disques biolo giques le volume atteint probablement par semestre 120 EH La fr quence de vidanges commun ment retenue par an est de deux Un stockage de six mois est jug comme tant minimal pour obtenir froid une stabilisation ana robie suffisante A l inverse il est possible d augmenter la dur e de stockage et de r duire la fr quence des vacuations Il conviendra de s assurer que l vacuation des boues s effectue bien selon le rythme pr conis lors du dimensionnement Le d canteur digesteur Les d canteurs poss dent des formes vari es derni rement la plus fr quemment rencontr e est la forme cylindroconique Un d canteur annulaire correspond probablement un optimum d utilisation des volumes disponibles Un d canteur de section rectangulaire permet n anmoins de r duire sensiblement la hauteur de l ouvrage et donc les volumes morts par rapport un d canteur de section cylindrique EXEMPLE POUR 400 EH DE VOLUMES TOTAUX DES DEUX TYPES D OUVRAGES Boues primaires 90 1 EH D canteur cylindrique D canteur rectangulaire volume utile I EH 20 d c 90 dig 20 d c 90 dig volume total I EH 170 150 volume mort I EH 60 40 Boues primaires secondaires 120 EHl D canteur cylindrique D canteur rectangulaire volume utile I EH 20 d c 120 dig 20
73. e de bien des probl mes Plus largement le recours diversifi deux types d assainissement doit tre envisag syst matique ment pas de r seau public assainissement non collectif r seaux collectifs pour les zones densit de population suffisante au plan purement cono mique Il existe de plus une situation interm diaire de r seaux restreints v hiculant des eaux brutes ou pr trait es lorsque le parcellaire et les sols ne permettent pas l tablissement d une partie ou de la totalit de la fili re de traitement chez le particulier Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 10 4000 3000 T z 2000 1000 0 H i i i 200 1000 5000 25000 125000 quivalents Habitants Figure 1 Co t moyen des stations boues activ es en fonction de leur taille NATURE Du fait d une d cantation ou d une filtration finale la plupart des proc d s de traitement sont peu adapt s traiter des surd bits impor tants ce constat milite en faveur de l tablisse ment de r seaux s paratifs en tous cas pour les extensions N anmoins le recours un assainissement par r seau unitaire est possible dans certains cas En effet une faible surface imperm abili s e correspondant par exemple un centre bourg restreint assaini en unitaire engendre pour la majorit des pluies des d bits suppor tables si la station d puration est quip e d un syst
74. e faible pente du r seau amont Toutefois une alimentation par pompe de rel vement peut tre r alis e condition de pr voir une b che de dissipation d nergie entre le poste de pompage et la fosse septique Le r le de d graissage tant assur par la fosse l installation d un d graisseur s par est inutile Les eaux us es ne sont pas n cessairement d grill es avant introduction dans la fosse Dans ce cas les boues extraites doivent tre alors consid r es comme des mati res de vidange traiter en station d puration l pandage sur terrains agricoles est exclu du fait de la pr sence de macro d chets plastique FOSSE L A Surface horizontale d finie par le plan situ la partie de la canalisation coud e l entr e de la fosse La fosse septique toutes eaux FILI RE TYPE 100 EH charge hydraulique 15 m j charge organique 5 kg DBO j gt volume pour trois jours de temps de s jour 45 m Une vidange tous les trois ans semble constituer un compromis acceptable la fois aux plans technique et conomique Un contr le interm diaire du niveau de boues dans la fosse doit tre r alis tous les six mois Compte tenu du profil du lit de boue ce contr le sera r alis au minimum sur deux points amont et aval SCH MA DE PRINCIPE Conercle amovible Flamme Moon 24i Fosse septique toutes caux Pr filtre PERFORMANCES La fosse septique toutes ea
75. e hauteur minimum O ZO m dont les caract ristiques sont les suivantes gt sable lav non calcaire roul gt O 2 lt d lt 0 4 mm CUS dy A mm l paisseur de la couche de sable doit tre major e d au moins 10 cm lorsque sa granulom trie tend vers les valeurs sup rieures des caract ristiques pr conis es d une g ogrille de maille sup rieure 1 mm recouverte d une couche de gravier 3 8 mm ou de granulom trie adapt e la maille de la g ogrille et d paisseur 10 cm d une couche de 20 cm d paisseur de gravier d environ 20 40 mm et dans laquelle est mis en place un r seau de drains de collecte espac s de 2 m et munis de fentes d au moins 5 mm orient es vers le bas la mise en uvre de deux filtres permet la succession de phases de repos et d alimentation ce qui conduit une alternance d une semaine pour des tailles sup rieures 200 EH on envisage la mise en uvre de trois massifs filtrants l alternance se fera alors deux fois par semaine l absence de terre v g tale la surface du filtre et son remplacement par du gravier favorise l a ration du massif filtrant et de ce fait fiabilise le fonctionnement Ceci diminuerait aussi les op rations d entretien Nota se reporter aussi la fiche Caract ristiques crit res et classification des cultures fix es sur supports fins Pour plus d informar tions voir liste bibliographique en annexe l Les filtres enterr
76. e la qualit du rejet notamment en faisant d river les concentrations vers la valeur r dhibitoire de 85 mg F en MES qui co ncidera immanquablement celle de 50 mg H de DBO Concernant le traitement des boues plusieurs fili res sont possibles mais seule la r utilisation agricole des boues liquides est pr sent e ici Les deux fonctions paississement et stockage doivent tre s par es sous peine que des retours septiques du stockage aient une tr s forte probabilit d induire un foisonnement filamenteux des boues et ou un moussage biologique Z 0 H lt LL lt Z W n W WI gt U lt N W m O m n AL L Au dessus de 2 000 EH Nota pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 A et 9 Les boues activ es en a ration prolong e D grillage relativement fin d s lors qu il est n cessaire de limiter les d chets dans les boues pandues en agriculture Il peut tre espace libre de 4 cm s il est manuel dans le cas des plus petites installations D graisseur dessableur l ouvrage combin s impose avec obligatoirement la possibilit ais e de souti rer manuellement les sables au moins une fois par semaine ou m caniquement plusieurs fois par jour Il sera pr f rentiellement de forme cylindro conique avec a ration s il peut tre quip d une pompe a ratrice ayant une puissance install
77. e r partir le traitement sur deux tages de lits bact riens en s rie le tableau suivant r sume les param tres et valeurs essentiels prendre en compte faa lorsque les objectifs ne concernent que l limination du carbone Charge Hauteur Charge Taux de recyclage Vitesse ascen Objectif Garnissage Organique min hydraulique min en p riode sionnelle max max m instantan e min de pleine charge clarificateur kg DBO m j mh mh e lt 35 mg l DBO traditionnel o 25 2 2 lt 2 000 EH plastique 0 7 4 2 2 2 2 lt 25 mg l DBO traditionnel 0 4 2 5 0 7 2 5 0 gt 2 000 EH plastique 0 4 5 1 8 2 5 0 En garnissage traditionnel pouzzolane cailloux dont la taille minimale est de 40 mm et la taille maxi male d environ 80 mm la s paration des MES l amont du lit doit faire l objet d une attention particuli re Il est indispensable d installer un d canteur primaire en t te de station La hauteur de garnissage ne doit pas tre inf rieure 2 5 m tres La pouzzolane doit tre de qualit non friable et sa mise en uvre non brutale Avec un garnissage plastique dont la hauteur ne doit pas descendre en dessous de 4 m tres le d canteur primaire en g n ral associ un digesteur peut tre remplac par un tamisage maille inf rieure 3 mm Dans ce cas le probl me de la stabilisation des boues secondaires reste entier W Diff rents modes de recyclage peu
78. echniciens consid rent que ces arguments qui viennent s ajouter aux probl mes de corrosion et d odeurs n cessiteront dans un avenir lointain un recours croissant des techniques de traitement pr ventif en r seau a ration usage d oxydants Un palliatif par exemple pour un r seau ali mentant notamment un lagunage naturel serait donc d avoir un r seau s paratif avec une introduction limit e et contr l e d eaux claires qui viteraient le d veloppement de conditions ana robies dans le r seau par effet conjugu de dilution et de limitation des temps de transit permis par l accroissement des flux Hi rarchie des contraintes Si l on tente de hi rarchiser les contraintes tech niques et conomiques fixant le cadre de l as sainissement des collectivit s rurales la con trainte d assurer de mani re fiable incluant la collecte le niveau de traitement requis pour permettre de maintenir l objectif de qualit fix au milieu r cepteur appara t durablement et de mani re accrue comme le facteur principal 4 En second lieu les contraintes locales particu li res taille de la collectivit r seau site nature du sol nature de l urbanisation etc guident alors le choix du proc d K Parce qu une fiabilit satisfaisante du traitement est en outre toujours recherch e une contrainte relative au co t aff rent une exploitation mini male acceptable doit tre analys e Aussi pour
79. ellement les nappes phr atiques de nitrates et chlorures Proposition de classification Ce document n a pas l ambition de reformuler des appellations usit es depuis de nombreuses ann es dans des documents officiels caract re technique ou r glementaire et d usage courant Il est en revanche essentiel de pr ciser la signification des d nominations utilis es pour que le lecteur ait une vision aussi claire que possible de la conception du proc d d crit en mentionnant si n cessaire les autres formulations sous lesquelles il est employ certaines pouvant le cas ch ant tre du domaine de l assainissement non collectif la s paration des genres est parfois floue entre les deux domaines Le tableau suivant constitue une proposition de classification Les variantes relatives des objectifs pura toires sp cifiques par exemple d contamination bact riologique traitement d puration tertiaire asso ciations de proc d s ne sont pas mentionn es ici mais dans les fiches des fili res type Caract ristiques crit res et classification Termes Ali Mat riau support Bases Drai Ao llati g n ri m de la de dim rainage Vue en coupe utres appellations ques biomasse Lits l air En g n ral rapport 1 5 Filtres sable CHo libre pour la couche m EH er E G o puration tion active au plan Drain percolation puratoire G oassainissement sur sable Bassins d infi
80. en France Elle permet de faire face des objectifs de traitement exigeants en p riode d tiage sur des milieux r cepteurs fragiles Elle peut s av rer comp titive en terme de co t d investissement par rapport un surdimensionnement du lit bact rien pour en diminuer la charge organique et par cons quent am liorer la qualit du rejet Son utilisation doit tre consid r e avec int r t lorsqu il faut am liorer des installations existantes notamment pour de vieux lits bact riens faible charge Lits bact riens pr fabriqu s monoblocs les petites collectivit s sont int ress es par la compacit de ces installations dont le traitement primaire est assur la plupart du temps par une fosse toutes eaux Les mesures r alis es ces derni res ann es par le Cemagref n ont pas permis de conclure un fonctionnement satisfai sant Plusieurs causes sont vraisemblablement l origine des dysfonctionnements constat s mauvaise distri bution sur le mat riau dont la hauteur est insuffisante d faut d a ration De nouveaux produits peuvent appara tre et il faudra observer s ils corrigent les d fauts de conception constat s bact rien FILI RE TYPE 1 000 EH charge hydraulique 150 m j charge organique 50 kg DBO j Poste de rel vement avec d grillage automatique entrefer lt 2 cm en relation avec le diam tre des trous du distributeur rotatif deux pompes command es par poires de niveau Qp
81. er une tr s grande r gularit l exploita tion dont le co t est le plus lev de toutes les fili res types propos es dans ce document doit tre tr s attentive Un compromis technico conomique conduit retenir une fr quence de passage de 2 f sem pour 400 EH et 3 f sem pour 1 000 EH Ce rythme r duit n est compatible qu avec l installation d une t l alarme permettant de d tecter distance et signaler tout incident majeur Valeur arrondie l unit la plus proche Plusieurs extractions par an une fois importante au bout de six huit mois et plusieurs de moindre importance pendant les p riodes favorables l pandage agricole Les boues activ es en a ration prolong e PERFORMANCES gt DBO lt 10 mg gt Nitrification et d nitrification quasi totales si les r glages sont optimis s Les boues activ es m me exploit es en vue d un objectif concernant seulement le carbone nitrifient obligatoirement Cette nitrification si elle n est pas accompagn e d une d nitrification ma tris e dans le bassin de traitement a pour cons quence de ne pas permettre le respect de l objectif de traitement En effet la d nitrification prenant place dans le clarificateur conduit au d part de MES avec les effluents pur s adsorption de particules sur les microbulles d azote gt D phosphatation cf Variantes gt D sinfection possible moyennant l adjonction d un dispositif sp
82. es collectivit s de tailles plus importantes b La pr servation de la valorisation agricole est donc pour les collectivit s rurales encore plus importante que pour d autres agglom ra tions Elles b n ficient le plus souvent de ter rains agricoles aptes la valorisation des boues proximit du lieu de production La ma trise des odeurs devra tre fortement croissante Pour la fili re liquide la couverture du silo voire le recours l enfouissement direct seront de plus en plus n cessaires Pour une ventuelle fili re p teuse qui devrait rester rare il semble aujourd hui que le chaulage risque de devenir imp ratif et sans doute des doses tendant vers 50 du poids de mati re s che Malgr des moyens r duits les soucis de qualit de l acte de transfert de contrat quilibr avec les agriculteurs avec ses pr requis de transpo rence de contr le etc de fourniture d un pro duit au dessus de tout soup on doivent tre im p rativement mis en uvre m me si le surco t annuel pour un m nage devrait tre moyen terme de l ordre de 100 F par an Le recours une possibilit d incin ration en secours fen cas d accident li la nature des eaux us es trai ter devra n anmoins tre pr vu Le traitement des boues voluera probablement en int grant des innovations telles que des centres sp cialis s stabilisation compos tage d shydratation s chage un rec
83. est tr s variable en fonction des moyens utilis s facteur de 1 5 Son estimation est ici de plus incompl te car elle ne comprend pas le traitement des boues transports pandage Les co ts li s la lutte contre l veniuel d veloppement de lentilles d eau ne sont pas inclus Valeur arrondie l unit la plus proche Deux bassins pour 100 EH Le lagunage naturel PERFORMANCES gt DBO la pr sence d algues m me sur la fraction filtr e fait perdre son sens la mesure de ce param tre 1 la concentration en DCO filtr e est proche de 125 mg I gt DCO le rendement en flux non filtr est sup rieur 75 gt MES la concentration est inf rieure 150 mg F sauf situation exceptionnelle en mati re d vaporation gt Azote l abattement sur l azote global est en moyenne de 60 70 avec une influence saisonni re tr s marqu e On ne trouve pas de nitrates en sortie sauf exceptionnellement et en quantit tr s faible gt Phosphore l abattement sur le phosphore est en moyenne de 60 70 Son limination d cro t g n ralement avec l ge des installations et l accumulation des boues dans les bassins gt Germes pathog nes le lagunage semble souvent fournir en t une qualit bact riologique compati ble avec les objectifs sanitaires atteindre pour un rejet en eaux de baignade abattement de l ordre de 3 AU log gt Objectifs vis s ni
84. et des mati res en suspension sur la surface des filtres du premier tage Parmi la quinzaine de stations r alis es en France plusieurs conceptions existent pour s adapter des contextes particuliers ou compl ter des traitements d j install s au pr alable On trouve ainsi des filtres plant s de roseaux de conceptions sp cifiques apr s Z lt l A une d cantation primaire dans un ouvrage de type fosse IMHOFF un bassin de lagunage dimensionn 6 m EH une fili re de lagunage a r la version aujourd hui la mieux ma tris e et aussi la plus r pandue est la fili re deux tages avec admission d eaux us es brutes en t te l exp rience acquise sur la station de Gensac la Pallue 16 dont les filtres ont t aliment s pendant neuf ans avec des eaux us es brutes montre que la min ralisation des mati res retenues la surface induit une r duction en masse d environ 65 l accroissement de la hauteur des d p ts est d environ 1 5 cm par an Jusqu une hauteur cumul e d environ 15 cm leur aspect de terreau ne s oppose pas la percolation de eau et le traitement peut se poursuivre si la revanche des bassins d une hauteur suffisante permet leur stoc kage Ceci vite aux communes d avoir g rer des boues primaires dig r es par voie ana robie dont la destination est souvent probl matique en raison de leur faible int r t agronomique et de leur stabilisation souvent imparf
85. et la digestion des boues gt l exploitation est ais e DOMAINE D APPLICATION D F 199 a se mI su 1099 A on EH Conseill Possible Par exemple par recirculation des eaux trait es en t te de station en p riode de sousd bits cas des disques biologiques et des variations de charges hivernales Le d canteur digesteur Cultures libres Les boues activ es constituent la r f rence des traitements biologiques a robies en cultures libres On y maintient une concentration d termin e de bact ries on fixe donc l ge de la boue gr ce la recirculation des boues Elles sont s par es de l eau trait e par d cantation dans le clarificateur puis r introduites dans les bassins de traitement c est dire dans le cas le plus simple le bassin d a ration l a ration est assur e m caniquement soit par des a rateurs de surface soit par insufflation d air Les deux principes connaissent de nombreuses variantes PROLONGEE Les boues activ es en a ration prolong e sont capables d assurer une excellente qualit d effluents pur s Des charges massiques plus lev es impliquent un niveau d intensit d exploitation conomiquement exces sif pour les petites collectivit s Quelles que soient les contraintes locales du rejet une station boues activ es en a ration prolong e doit tre con ue pour travailler au maximum de nitrification et de d nitrifi cation La version cl
86. ette proposition est contraire aux propositions de l annexe Il de l arr t du 22 d cembre 1994 relatif la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux us es qui ne pr voit pas syst matiquement de mesures de d bit l amont des stations Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Traitement pr alable EAUX La fosse septique n est pas une fili re de traitement Elle est pr sent e dans une fiche part enti re afin de bien faire appara tre les diff rences avec un ouvrage auquel on la compare fr quemment le d canteur digesteur cf fiche d canteur digesteur La fosse septique permet un traitement pr liminaire en assurant deux fonctions une fonction physique r tention des mati res solides donnant en sortie de fosse un effluent totalement liquide vitant le colmatage de la fili re l aval Il s agit d une s paration gravitaire des particules solides entre flottation formation d un chapeau de graisses et s dimentation formation d un lit de boues une fonction biologique la liqu faction des mati res solides retenues dans la fosse s accompagnant d une production de gaz par digestion ana robie Ainsi la d cantation suivie d une solubilisation de la mati re solide permet une protection des syst mes de traitement en aval par cultures fix es sur supports fins dont la distribution est enterr e Un dimensionnement hydraulique de trois jours de temps
87. gal 3 trimestre 1998 Impression Jouve 18 rue SaintDenis BP 2734 75027 Paris Cedex O1 Diffusion Publi Trans BP 22 91167 Longjumeau Cedex 9 T l O1 69 10 85 85 Fax 01 69 10 85 84 Diffusion aux libraires Technique et documentation Lavoisier 14 rue de Provigny 94236 Cachan Cedex t l O1 47 40 67 O0 L puration des eaux us es n cessit reconnue de tous doit franchir maintenant une tape importante en tant l objet d une rigueur accrue C est le sens de la r cente r glemen tation fran aise dont les textes d application ont t publi s hormis ceux concernant les boues entre 1994 et 1997 Si pour les grandes collectivit s le premier quipement en station d puration est dans la plupart des cas r alis ce n est pas n cessairement le cas de nom breux villages Le besoin de pr ciser la conception souhaitable de guider le choix des fili res de traitement des eaux us es pour des petites collectivit s ressort clairement De nouvelles techniques d riv es de l assainissement individuel se sont d velopp es ces derni res an n es des mod les pr fabriqu s connus dans d autres pays apparaissent r guli rement sur le march fran ais C est pourquoi il est apparu n cessaire de refondre le document technique FNDAE n 5 synth se dit e il y a plus de dix ans et portant sur les stations adapt es aux petites collectivit s con ues dans les ann es 1980 Le nouveau contexte conduit
88. i re abusive puisque cette forme d ouvrage ne d livre pas un effluent frais ayant subi une simple d cantation Le volume de stockage des boues n tant pas d limit il est impossible de pr coniser la gestion des boues primaires la plus adap t e l usage d un tel d canteur peut donc conduire par manque de connaissance des rythmes d vacua tion des incidents de fonctionnement graves des fili res l aval sujettes au colmatage Le terme de fosse septique n est pas non plus appropri puisque le dimensionnement ne permet pas un stockage prolong pendant trois ans des boues d cant es Le d canteur digesteur CO T D INVESTISSEMENT Le chiffrage a t tabli partir des d canteurs digesteurs d crits dans les dossiers lit bact rien et disques biologiques issus du territoire national l chantillon ne comprenant pas d ouvrage de forme rectangulaire l valuation porte sur des d canteurs digesteurs r cents de type cylindroconique 100 EH variation 400 EH variation 1000 EH variation manuel 10 000 50 10 000 50 10 000 50 e 2 20 000 50 20 000 50 20 000 50 rdigesteur boues 55 000 50 100 000 50 195 000 50 alables 10 000 50 10 000 50 50 000 50 ion 50 000 30 80 000 50 140 000 60 tions regards 50 000 50 50 000 50 50 000 50 ri 10 000 50 10 000 50 10 000 50 Total en F 205 000 280 000 475 000 Co t EHenF 2 050 700 475 CO T D EXPLOITATIO
89. iciel D terminant D terminant D terminant 200 m 6 000 m 1 800 m 2 600 m 3 000 m 8 000 m 7 000 m 120 200 280 240 180 115 100 30 50 70 60 50 30 29 15 30 40 35 1 Rendements exprim s en flux sauf MES en concentrations 21 Performances sup rieures celles des autres proc d s cultures fix es sur supports fins mais difficilement mesurables 81 Meilleures performances possibles si adaptations sp cifiques cf fiche correspondante la Rendements variables dans le temps cf chapitre 3 2 performances de la fiche caract ristiques communes Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 68 ANNEXE l Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s ANNEXE BIBLIOGRAPHIE S LECTIONN E R GLEMENTATION ET NORMES ANNEXE IE INSTALLATIONS TUDI ES ANNEXE BIBLIOGRAPHIE S LECTIONN E G N RALIT S PETITES COLLECTIVIT S 1 Boutin C Li nard A Lagrange C Alexandre O 1997 El ments de comparaison techniques et financiers des ili res d puration adapt es aux petites collectivit s Huiti mes rencontres de l ARPE Quelle station d puration choisir en 2005 2 9 octobre 1996 30 p 2 Duch ne Ph Lesavre J Fayoux Ch Lorre E 1997 Assainissement des collectivit s rurales contraintes techniques et conomiques particuli res et perspectives Congr s AGHTM la Rochelle 12 16 mai 1997 25 p 3 Min
90. iels et es courts circuits Un soin particulier doit tre accord la conception de la premi re lagune une form ramass e ratio longueur largeur lt 3 est n cessaire pour ne pas favoriser une surcharge en t te et donc une croissance bact rienne aux d pens de celle des algues Lu U lt 74 m O lt l installation de by pass fixes devrait faciliter les op rations de curage et viter la mise en place de tuyaux emporaires difficilement maniables dans le cas des lagunages de grandes capacit s fortes longueurs Il peut tre utile d ajouter ces ouvrages un dispositif de trop plein pour pallier d ventuels dysfonctionne ments d une canalisation de sortie de lagune Le lagunage naturel peut tre sujet des dysfonctionnements induisant des odeurs naus abondes Afin de duire ces risques cette fili re ne doit recevoir que des effluents domestiques transitant par des r seaux de pr f rence unitaires l apport d effluents concentr s soit par leur nature issus de petites industries agro alimentaires soit par la nature du r seau de collecte vrai s paratif est vivement d conseill Il est souhaita ble que la concentration initiale des eaux us es traiter ne d passe pas 300 mg l de DBO en moyenne annuelle ce qu on obtient ais ment si les eaux transitent dans un r seau unitaire En conformit avec la future norme europ enne EN12255 5 pour le premier bassin en tout c
91. ions boues activ es Son utilisation ne s impose pas lorsqu une fosse septique ou un d canteurdigesteur constitue le traitement primaire Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 24 MESURES DE D BITS En entr e et l aval du d grillage un canal de mesure a syst matiquement t pr vu pour toutes les fili res aliment es gravitairement en consid rant que c tait le seul moyen d acc der au taux de charge de l installation et le cas ch ant de d tecter des anomalies sur le r seau l utilisation optimale d un tel ouvrage n est ce pendant pas sans poser probl me Un d ver soir triangulaire faible chancrure est d un point de vue th orique le mieux adapt la mesure de faibles d bits mais la fiabilit des mesures ne peut tre garantie d s lors que le moindre d chet obstrue la pointe du V et ento che d erreurs la mesure des hauteurs d eau De surcro t la repr sentativit de l chantillonnage est galement mise mal par la s dimentation qui se produit l amont du dispositif Un seuil de type venturi n aura pas ces inconv nients mais la pr cision des hauteurs d eau ainsi acquises si elles sont de tr s faibles amplitudes n est pas bonne En cas de rel vement la mesure de d bits sera videmment r alis e partir des temps de fonc tionnement des pompes apr s tarage de cel les ci Pour toutes les fili res cultures fix es sur sup ports fi
92. iques et hydrog ologiques sur le site retenu dans le cadre du sch ma d assainissement Elles sont n cessaires d une part pour pr venir tout risque de pollution de nappe phr a tique en fonction de ses usages existants ou potentiels et d autre part pour s assurer que les flux pourront tre vacu s sans compromettre le fonctionnement du r acteur remont e de nappe pouvant saturer le massif filtrant par exemple On comprendra ais ment que l attention port e aux tudes pr alables augmente avec divers crit res h t rog n it du sol risques li s la noblesse des usages r els ou entrevus de la nappe Toutefois si le sol en place n impose pas de conditions restrictives en terme de param tres hydrod namiques possibilit de transfert dans la nappe et capacit d emmagasinement de celle ci il n y a pas lieu de surdimensionner le massif filtrant par rapport un rejet superficiel Eaux brutes et performances FLUX ET CARACT RISTIQUES Dans les meilleures conditions les capacit s d infiltration d un massif filtrant sont limit es au plan hydrauli que Par cons quent il est pr f rable d implanter les syst mes cultures fix es sur supports fins l aval de r seaux d assainissement s paratifs Lorsque des portions anciennes de r seaux unitaires sont en place dans des bourgs il faut installer l amont de la station un d versoir d orage de fa on limiter les flux susceptibles d arriver la station lo
93. ist re de l Agriculture Cemagref QEPP Paris 1986 Les stations d puration adapt es aux petites collectivit s Documentation technique FNDAE n 5 juin 1986 60 p 4 Minist re de l Agriculture Cemagref SATESE 1992 Stations d puration Dispositions constructives pour am liorer eur fonctionnement et faciliter leur exploitation Documentation technique FNDAE n 5bis d cembre 1992 40 p ASPECTS FINANCIERS 5 Agences de l Eau minist re de l Environnement 1995 Approche technico conomique des co ts d investissement des stations d puration tude interagences avril 1995 n 40 48 p 6 AGHTM 1994 Conclusion du groupe de travail Autosurveillance des usines d puration Document provisoire juin 1994 13 p annexes 7 Alexandre O Derang re D Orditz D 1995 tude technico conomique des fili res d assainissement de O 2 000 habitants Rapport l agence de l eau Loire Bretagne 1995 98 p annexes 8 Lagrange C Alexandre 1998 M thodologie d valuation des petites stations d puration urbaines Collection tudes Ed Cemagref Antony France para tre BOUES ACTIV ES 9 Minist re de l Agriculture Cemagref QEPP Paris 1990 limination de l azote dans les stations d puration biologi ques des petites collectivit s Optimisation de la conception et du dimensionnement Documentation technique FNDAE n 10 d cembre 1990 60 p 10 Cemagref QEPP Paris Lyon
94. juin 1994 relatif la collecte et au traitement des eaux us es mentionn es aux articles L372 1 1 et L 372 3 du code des communes Paru au J O du O8 juin 1994 Arr t du 22 d cembre 1994 fixant les prescriptions techniques relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux us es mentionn es aux articles L 372 1 1 et L 372 3 du code des communes Paru au J O du 10 f vrier 1995 Arr t du 22 d cembre 1994 relatif la surveillance des ouvrages de collecte et de traitement des eaux us es mentionn es aux articles L 372 1 et L 372 3 du code des communes Paru au J O du 10 f vrier 1995 Arr t du 6 mai 1996 fixant les prescriptions techniques applicables aux syst mes d assainissement non collectif Paru au J O du O8 juin 1996 Arr t du 6 mai 1996 fixant les modalit s du contr le technique exerc par les communes sur les syst mes d assainissement non collectif Paru au J O du O8 juin 1996 Arr t du 21 juin 1996 fixant les prescriptions techniques minimales relatives aux ouvrages de collecte et de traitement des eaux us es mentionn es aux articles L 2224 8 et L 2224 10 du code g n ral des collectivit s territoriales dispens s d autorisation au titre du d cret n 93 743 du 29 mars 1993 relatif la nomenclature des op rations soumises autorisation ou d claration en application de l article 10 de la loi n 92 3 du 3 janvier 1992 sur l eau Paru au J O du 09 ao t 1996
95. limentaires peut toutefois tre envisag condition que les charges et les modifications de composition de l effluent soient clairement identifi es et donc prises en compte dans le dimensionnement En pr sence de r seaux unitaires les fili res devront pour la plupart tre pr c d es au moins par un d versoir d orage et mieux par un bas sin d orage boues activ es lit bact rien dis ques biologiques Seuls les lagunages natu rel et a r en raison du volume important des ouvrages qui leur conf re un grand pouvoir tam pon peuvent tre install s l aval d un r seau unitaire sans quipement particulier REL VEMENT l alimentation des stations pr sent es dans les fili res type est gravitaire pour les proc d s qui ne comportent pas normalement d ouvra ges en l vation lagunage naturel pandage souterrain Ce parti pris supporte n anmoins deux exceptions l une concerne le d canteur digesteur en tant que fili re de traitement part enti re l autre les lits d infiltration percolation sur sable dont le traitement primaire est lui aussi r alis pr l rentiellement par un d canteurdigesteur En effet on a consid r que ces deux fili res ne requi rent pas n cessairement d quipement lectrom canique Elles s adaptent donc parti culi rement bien des terrains pentus dont la d nivel e compense la hauteur du d canteur digesteur qui sera donc en majeure par
96. ltrante dont l int r t reste probl matique Le juste cr neau entre la nonfiltration granulom trie trop grossi re et le colmatage est fort troit pour des syst mes en permanence immerg s a r CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte 1 1 installations r alis es essentielle ment dans le d partement du Maine et Loire pour des capacit s de 400 EH 2 500 EH La pose d une g omembrane assurant une tanch ification artificielle est incluse dans le co t de r alisation de l ensemble des bassins CO T D EXPLOITATION 400 EH variation 1 000 EH variation manuel 10 000 50 10 000 50 ipho de 3 18 000 50 18 000 50 e 2 20 000 50 20 000 50 n de bassins tanch s 150 000 50 280 000 50 turbine rapide 5 W m 150 000 15 200 000 15 alables 10 000 40 50 000 25 ion 80 000 50 140 000 60 ions regards by pass 50 000 50 50 000 50 nt lectrique 35 000 259 55 000 40 ri 10 000 50 10 000 50 Total en F 533 000 833 000 Co t EH en F 1 330 835 Le co t n est pas estim pour 100 EH les a rateurs de faible capacit n tant pas disponibles sur le march le domaine d application du proc d est r serv des capacit s sup rieures 250 EH 400 EH 1 000 EH uvre Fr quence heure an F an Fr quence heure an F an ent ge cloison sipho de 1 f sem 18
97. ltration puration par le sol 4 n E Filtres l air Mat riaux PROPRES Drain Lits macrophytes 4 s libre rapport s m2 EH 1 tage Rhizosph res e roseaux Drain ou non 2 tage z ALLEE l air Billons dans sol en selon sol Non drain pandage en billons aeaa libre place en place gt 5 m EH 7 Lit filtrant drain 9 AUE Enterr e Mat riau rapport 3 m EH Drain Tertre drain l enterr s Lit filtrant drain flux vertical pandage par massif sableux drain 1 Filtres sable pandage souterrain collectif 4 pandage souterrain fl Lit filtrant vertical non drain e 2 a 2 Tertre d infiltrati Mat riau rapport Non drain R cent b non drain sur substratum pandage souterrain dans sol en place lit filtrant reconstitu l Filtres sable pandage souterrain collectif 4 pandage souterrain 4 2 alie F P Tranch es filtrantes FLEE Enterr e Epandage souterrain selon sol Non drain souterrain par tranch es en place puration par le sol d infiltration dans le 5 m Etl M Formulation reprise dans tude InterAgences N Hors s rie 1992 Entretien en assainissement semi collectif sous pression sol en place pandage souterrain par lit filtrant dans sol en place Lit d pandage I Lit d infiltration 3 21 Formulation reprise dans l arr t du 6 mai 1996 fixant les prescriptions techniques applicables aux syst mes d
98. m canique sera localis e aux deux extr mit s du syst me de pr traitement entr e de la fosse et en aval du pr filtre si celui ci est en b ton Le syst me de ventilation devra permettre un coulement libre de l air au sein des ouvrages Pour les dispositifs en mat riaux de synth se une ventilation sur la fosse sera aussi mise en place de mani re quilibrer les pressions Tous les ouvrages seront obligatoirement fabriqu s avec un mat riau ayant une tenue appropri e la corrosion Si ce n est pas le cas l int rieur sera recouvert d un rev tement protecteur E8 m O H Q WI N Le pr filtre a pour r le de limiter les cons quences d un relargage accidentel de mati res en suspension en quantit importante suite un dysfonctionnement hydraulique Il pr sente galement l int r t d viter le d part de particules isol es de densit proche de un susceptibles d obturer les orifices situ s en aval Il doit pouvoir tre nettoy sans occasionner de d part de boues vers le massif filtrant Le pr filtre doit effectivement se bloquer et donc d border en cas de probl me Un acc s facile est essentiel les eaux us es traiter doivent tre d origine domestique et provenir d un r seau s paratif Tout raccorde ment un autre type de r seau eaux pluviales us es industrielles est fortement d conseill l alimentation de la fosse doit tre r alis e pr f rentiellement de mani re gravitaire avec un
99. me de stockage provisoire Cela constitue une adaptation pertinente lorsque le r seau est de faible tendue Par ailleurs deux proc d s font exception la recommandation de collecte s parative le lagunage a r dont les lagunes finales de d cantation largement dimensionn es admettent relativement bien des survitesses et surtout le Fili res d puration lagunage naturel dont l implantation est m me d conseill e l aval d un r seau s paratif D une mani re g n rale une pr f rence pour g p p les r seaux s paratifs en milieu rural semble fond e Effectivement la diversion des eaux pluviales des distances relativement courtes la gestion de d bits mod r s facilitent souvent g la conception d un r seau pluvial supportable p p pp pour la collectivit et d une architecture parfois loign e de celle du r seau eaux us es Le r seau eaux us es ne recevant pas d eaux pluviales n est pas toutefois sans inconv nient une septicit peut notamment s y d velopper en fin de nuit On sait que cette septicit est d favo rable de nombreux types de traitements surdimensionnement n cessaire des disques biologiques de 20 30 risques accrus de d veloppement de bac t ries filamenteuses et de mousses biologiques en boues activ es adapt es aux petites collectivit s risques d odeurs et dysfonctionnements en lagunage naturel etc Nombre de t
100. me de taille dans laquelle un proc d peut tre choisi en fonction de contraintes locales particuli res Des limites fix es ind pendamment de tout contexte pr sentent toujours un aspect arbitraire qu il convient de relativiser T 50 jee 200 300 g 500 1900 2e 3000 EH D CANTEUR DIGESTEUR r gt ea ae ee UE ACTIV ES EN A RATION PROLONG E LAGUNAGE NATUREL lt lt dd gt LAGUNAGE A R Aam oooO eeaeee gt LIT BACT RIEN pe gt DISQUES BIOLOGIQUES ee gt EEE gt FILTRES ENTERR S PANDAGE SOUTERRAIN er PRE PS Domaine possible PANDAGE SUPERFICIEL Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 63 84 Grille d appr ciation des pro c d s d puration COMMENTAIRES SUR LES CRIT RES RETENUS Toutes les appr ciations s appliquent la fi li re type d finie dans les fiches PERFORMANCES Les performances mentionn es s expriment soit en concentration soit en rendement CARACT RISTIQUES QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DES EAUX US ES Ces deux premiers facteurs sont sous la d pen dance du r seau de collecte des eaux us es Compte tenu des co ts d intervention sur ce segment essentiel de l assainissement il risque de peser d un poids certain dans le processus de d cision Si le r seau existe on devra au pire s adapter son tat et au mieux solution ner ses imperfections les plus criantes par des travaux d ampleur limit e a
101. ment MES 250 DBO lt 35 mgl rendement DCO gt 60 DBO lt 25 mgl en flux rendement NK2 gt 60 DCO lt 125 mgl en flux Niveau correspondant aux performances attendues du lagunage naturel Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s c en dessous d une charge journali re de 12 kg de DBO et pour des rejets en milieu aquatique superficiel la r glementation est diff rente selon que les syst mes d assainissement sont collec tifs ou non Dans le premier cas il est sugg r une identit de prescriptions avec les collectivit s de 200 2 000 EH l arr t du 6 mai 1996 fixant les prescriptions applicables aux syst mes d assainissement non collectifs impose une qualit minimale des rejets 30 mg de MES et 40 mg de DBO Son annexe met en avant cet effet les techniques de lit filtrant drain flux vertical appel il tres enterr s dans le pr sent document En revanche pour le cas des rejets dans le sol la r glementation privil gie la technique de l pan dage souterrain par tranch es filtrantes solu tion classique de l puration unifamiliale Contraintes conomiques De nombreux facteurs viennent alourdir les co ts d investissement par habitant lorsque la popula tion concern e est r duite ce qui se r sume glo balement dans la notion d conomie d chelle Dans cette optique et concernant l investis sement consacrer au r se
102. mes de traitement des eaux us es par cultures fix es sur supports grossiers lits bact riens conventionnels et pr fabriqu s monoblocs disques biologiques Huit mes rencontres de l ARPE Quelle station d puration choisir en 2 005 2 9 octobre 1996 20 p Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 89 18 Racault Y 1996 Bilan d une tude de l Union europ enne sur les lits bact riens crit res de dimensionnement et conception pour r pondre aux nouvelles normes de rejet notamment sur l azote S minaire Proc d s d puration par bio masse fix e 31 mai 1996 Fondation universitaire luxembourgeoise Arlon Belgique 12 p 19 Racault Y S guret F 1996 l ments de dimensionnement pour la nitrification en lit bact rien in Traitement de l azote cas des eaux r siduaires urbaines et des lisiers Pollutec Lyon 96 Cemagref ditions Antony France pp 21 37 DISQUES BIOLOGIQUES 20 Abwassertechnische Vereinigung E V 1989 Principles for dimensioning of biological filters and biological contactors with connection values over 500 population equivalents ATV A 135 mars 1989 21 Abwassertechnische Vereinigung E V 19911 Principles for dimensioning construction and operation of small sewage treatment plants with aerobic biological purification stage for connection values between 50 and 500 total number of inhabitants and population equivalents ATV A 122 juin 1991 15 p
103. n es en France ont souvent des caract ristiques diff rentes l alimentation des disques n est plus r alis e perpendiculairement leur axe mais parall lement celui ci Le traitement s effectue en un seul tage sur lequel plusieurs types de supports sont assembl s Compte tenu de leur profil gaufr ces derniers offrent certes des surfaces sp cifi ques sup rieures mais pr sentent galement des parties mortes cause de recouvrements pouvant diminuer la surface utile de 4 5 avant colonisation De ce fait il est souvent difficile de quantifier pr cis ment les surfaces accessibles au biofilm et ou au substrat et par cons quent r ellement actives En se r f rant uniquement aux seuils relatifs la DBO c est dire sans rechercher une nitrification impor tante de l effluent pour des collectivit s dont les rejets sont soumis respectivement d claration et autorisa tion les valeurs suivantes peuvent tre pr conis es pour des pollutions lt 120 kg DBO j DBO lt 35 mg I la charge appliqu e devrait tre lt 9 g de DBO m j pour des pollutions gt 120 kg DBO j DBO lt 25 mg l la charge appliqu e devrait tre lt 7 g de DBO m j Ces charges peuvent tre retenues pour une eau sortant de l tage de traitement primaire ayant une temp rature sup rieure ou gale 10 C et ne pr sentant pas d indice de septicit potentiel d oxydo r duction positif absence d odeurs
104. n scarifica tion et ou enl vement de la couche de d p ts superficiels est avec la nature extensive du proc d encore aujourd hui un des plus s rs moyens d assurer la ma trise des ph nom nes de colmatage cas de l infiltra tior percolation sur sable Parmi les syst mes cultures fix es sur supports fins aliment s l air libre les filtres plant s de roseaux cf fiche correspondante occupent une place particuli re plusieurs titres ils sont aliment s avec des eaux us es brutes ayant subi un simple d grillage Caract ristiques crit res et classification leur mise en uvre en tant que fili re part enti re n cessite imp rativement deux tages en s rie il n est pas pour autant possible d entretenir r guli rement la plage d infiltration ce qui ne pose pas de probl me l exp rience prouve que les d p ts se min ralisent sous le couvert des roseaux et dans l espace souterrain g n ralement appel rhizosph re Leur pr sence ne nuit pas au bon fonctionnement de l installation Pour tous les syst mes o l alimentation est enterr e des consid rations s curitaires conduisent r duire les charges surfaciques de moiti pour un support ayant les m mes caract ristiques que celui utilis avec une alimentation l air libre NATURE DU MAT RIAU SUPPORT DE BIOMASSE Deux types de mat riaux sont identifi s mat riaux rapport s sable ou gravier et sol en pl
105. n suspension pendant l arr t de l a ration permet un meilleure d nitrification et autorise une plus grande incertitude des r glages d a ration Clarificateur le d canteur cylindro conique ou cylindrique peut tre dimensionn sur une vitesse ascension nelle de 0 6 m h en pointe de d bit d eau us e La limitation du d bit la valeur nominale est indispensable Sa hauteur p riph rique doit tre au minimum de 2 m en r seau s paratif 2 5 m en r seau unitaire La recirculation doit pouvoir assurer 100 du d bit de pointe hors dispositif de secours La marche conco mitante de ce secours doit pouvoir tre utilis e paississeur il doit pouvoir accueillir l extraction hebdomadaire souhaitable quelle que soit la charge et donc pouvoir vacuer du surnageant m me dans le cas extr me o les boues paissies n occupent que 10 du volume total cas d un fonctionnement 30 de la charge organique nominale l extraction d eau claire doit donc tre possible sur presque toute la hauteur Un drain agricole vertical interne est une solution simple et souvent appr ci e pour cette fonction Les boues sont extraites de ce concentrateur au bout de 24 heures vitant ainsi les premi res fermentations et sont dirig es vers le stockage en silo Silo les sp cialistes s accordent penser que sur la majorit du territoire fran ais un temps de stockage de six mois est n cessaire mais peut atteindre dans certaines
106. nce 1 f 2 ans Forfait DE 1 f an Forfait 4 425 ntr le nettoyage e sortie 1 f sem 26 3 250 1 f sem 26 3 250 ahier de bord 1 f sem 9 870 1 f sem 9 870 ros entretien 24 2 400 24 2 400 Total annuel de main d uvre en F 29 393 42 125 kWh an F an kWh an F an D penses nerg tiques 2 260 1 130 6 370 3 185 Total annuel en F 30 523 45 310 Co t annuel habitant en F 75 45 Valeur arrondie l unit la plus proche Les d penses nerg tiques apparaissent faibles mais l essentiel des organes lectrom caniques est constitu de pompes de faible puissance Rappelons nouveau que seule la consommation li e au traitement de l eau est prise en compte Le lit bact rien PERFORMANCES gt DBO lt 35 mal gt DCO lt 125 mgl gt MES lt 30 mg l gt Objectifs vis s niveau D2 de la circulaire du 17 f vrier 1997 pour la fili re type mais niveau DA possible avec un autre dimensionnement LIMITES DU PROC D gt proc d souvent consid r comme d suet n ayant pas b n fici d un effort de recherche et d am liora tions technologiques comparables celui pour les boues activ es en a ration prolong e gt risques d odeurs pouvant provenir du digesteur et d un d faut de tirage d air du lit dans certaines conditions m t orologiques gt sensibilit au froid gt abattement limit de l azote envisageable pourtant avec un dimensionnement plus large et un taux de recirculation
107. ns il est galement possible d acc der une estimation des volumes trait s d s lors qu un syst me de comptage le plus souvent x m canique du nombre de b ch es est install sur le dispositif de chasse siphon auget Les services charg s du contr le dot s de moyens d investigation plus sophistiqu s peur vent galement proc der un enregistrement en continu des hauteurs dans le r servoir de stockage qui reli es la g om trie de l ou vrage fournissent le volume coul En sortie l exception de l pandage souter rain et de l pandage superficiel les fili res type pr sent es sont toutes drain es En cons quence un canal de mesure est syst matique ment mis en place En pratique et dans les cas favorables la mise en place d un auget basculant peut tre une adaptation satisfaisante pour les petits d bits TRAITEMENT PRIMAIRE Lorsqu il est n cessaire lit bact rien disques biologiques lits d intiltration percolation filtres enterr s et pandage souterrain le traitement primaire est assur le plus souvent par un d can teurdigesteur fosse IMHOFF La fosse septique toutes eaux est le plus fr quemment r serv e aux unit s de taille inf rieure 150 EH l alimentation des ouvrages situ s l aval filtres enterr s et pandage sou terrain est alors enterr e pour limiter les d ga gements d odeurs r sultant de la septicit de ces effluents C
108. ntion de MES est pourtant souvent n cessaire afin d viter les bouchages des syst mes de distribution tourniquets ou sprinklers pour les lits bact riens et l accumulation de d p ts dans les auges des disques biologiques Le passage par un d canteur primaire entra ne une r duction non n gligeable de 30 du volume pour les lits bact riens ou de la surface pour les disques biologiques des mat riaux servant de supports la culture bact rienne puisque ces proc d s sont dimensionn s par rapport la charge organi que r ellement apport e Les deux ouvrages d canteur digesteur disposent de bases de dimensionnement sp cifiques Pour le d canteur statique trois crit res principaux entrent en ligne de compte et permettent d obtenir la d cantation souhait e et d viter que l effluent traiter ne devienne trop septique la vitesse ascensionnelle maximale le temps de s jour minimum Ces deux valeurs limites sont calcul es pour le d bit de pointe la pente des parois est galement importante pour que les boues ne s accumulent pas en divers points de l ouvrage Le dimensionnement du digesteur ana robie repose sur la production de boues par quivalenthabitant et la fr quence de leur vacuation La quantit de boues produites pendant une p riode de six mois d pend de leur origine et il convient de pr coniser deux dimensionnements pour des boues primaires seules cette production est valu
109. o t annuel par habitant affich pour 100 EH a t es tim partir de la prestation pour 400 habi tants et donc simplement multipli par un fac teur 4 Dans le cas des pandages seulement une exploitation pour 100 EH a t calcul e Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 85 NERGIE INDISPENSABLE Fili res B a r prol Lagunage a r Lit bact rien Disques Crit res j gosg biologiques S DBO 25 m lt 35 mgl lt 35 mgl lt 35 mgl gt DCO lt 125 mg l lt 125 mg l lt 125 mg l MES lt 30 mg l lt 30 mg l lt 30 mg l z NK n 30 40 40 Q NGL 29 A S50 7 25 ui P 2 20 20 a DBO lt 150 mg F DBO gt 350 mg l Surcharge hydraulique passag re Qualit cf sous sol et sol comment Emprise globale 500 m 2 000 m 550 m 550 m pour 400 EH Int gration paysag re Pas de bruit Adaptation aux climats froids Variation de pop gt 3 a IF HT hab an 100 EH 300 D 3 400 120 65 75 75 G 1000 EH 75 40 45 i D Franchement positif E Positif Neutre Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s PROC D S POUVANT FONCTIONNER SANS LECTRICIT D canteur Lagunage Lits Filtres plant s Filtres pandage pandage digesteur naturel 1 d infiltration enterr s souterrain superf
110. obtenir une estimation des d penses nerg tiques par proc d Les consommations des pompes de rel vement et de recirculation des syst mes d a ration dans les bassins d a ration des boues activ es des moteurs d entra nement des disques biologiques et des r partiteurs motori s s d alimentation des lits bact riens ont ainsi t valu es Le tableau 7 pr sente les bases de calcul des consommations nerg tiques et les temps de fonc tionnement retenus pour quelques quipements Seules les consommations li es au traitement sont ici prises en compte ces consom mations peuvent s ajouter celles du chauffage du local d exploitation qui peut repr senter plus de 1500 KW par an ou d un chauffe eau Aux capacit s tudi es le poids relatif de ces derniers postes hors traitement peut tre im portant Les d penses nerg tiques ont t valu es avec un prix moyen du kWh de 0 5 F Ce prix pourra cependant dans certains cas tre fortement modi fi du fait d un prix d abonnement lev Tableau 7 Bases de calcul des consommations nerg tiques exemple pour 1 000 habitants Pompes de recirculation Pont racleur clarificateur Pompes d extraction des boues Production moyenne journali re de boues 30 g hab pomp es une concentration de 8 g l Taux de recirculation 8hj boues activ es 150 i lit bact rien 200 150 W permanent 2 5 h par semaine
111. oigner le site de plus de 200 m des habitations en raison du pr traitement ana ro bie et des risques d odeurs engendr s gt difficult v rifier l quir partition alimentation enterr e gt emprise au sol relativement importante AVANTAGES DU PROC D gt rendements importants sur la d gradation de la mati re organique 90 95 sur la DCO DBO et MES gt nitrification des compos s azot s gt impact visuel r duit si absence d ouvrage en l vation et absence de nuisances sonores gt proc d adapt l habitat temporaire gt bonne adaptation aux climats rigoureux DOMAINE D APPLICATION PR ME ee LE es Cr 3000 EH Conseill Possible Les filtres enterr s Cultures fix es sur supports fins N Cette fili re constitu e d un traitement primaire et d un syst me d pandage souterrain permet la fois le traitement et la dispersion des effluents Le choix de cette fili re d pend principalement de la connaissance du sol et sous sol l tude hydrog ologique permettra d appr cier la vuln rabilit des nappes sous jacentes l tude p dologique d terminera les carac t ristiques du sol et particuli rement la capacit d infiltration Le pr traitement peut tre assur soit par fosse et pr filtre soit par d canteur digesteur cf fiches correspon dantes Le dispositif de r partition permet une distribution s quentielle de l effluen
112. oir 25 O00 50 25 000 e 10 000 50 10 000 alables 9 000 50 9 000 on 50 000 30 50 000 ions regards bypass 35 000 50 35 000 ri 10 000 50 10 000 Total en F 389 000 344 000 Co t EH en F 3 890 3 440 CO T D EXPLOITATION Fr quence ent r digesteur ent des flottants sion du chapeau on des boues tique hauteur de boue 6 mois n des boues 3 ans mois lement d une partie zzolane an n g n rale sem e des vannes u siphon sem on des filtres e pression 6 mois es abords 8 f an illance f 2 ans ns relev du nombre f sem ontr le nettoyage de sortie 60 f an cahier de bord f sem gros entretien Total annuel en F Co t annuel habitant en F tera les co ts d exploitation Valeur arrondie l unit la plus proche 100 EH heure an F an 1 100 1 250 3 300 1 100 Q 870 13 1 300 16 1 600 32 3 200 Forfait 2213 Q 870 Gil 3 812 9 870 24 2 400 17 885 180 variation ACOH 50 10 000 50 100 000 50 560 000 50 35 000 50 10 000 50 35 000 30 80 000 50 40 000 50 10 000 880 000 2 200 l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte 7 installations r parties sur tout le territoire pour des capacit s de 100 EH 350 EH variation 50 50 50 50 50 40 50 50 50 Un soin particulier doit tre apport la mise en uvre il suppose un suivi de chantie
113. on importante des compos s azot s fixation progressive des ions NH sur le biofilm oxydar tion pendant la phase de repos lessivage des nitrates au cours des premi res b ch es d une nouvelle phase d alimentation gt a fait l objet d un effort de recherche relativement important par rapport aux autres proc d s utilisables par les petites collectivit s relativement reconnu par beaucoup d organismes officiels DOMAINE D APPLICATION Pour les grandes tailles il faut scinder le massif en unit s l mentaires de surface compatible avec une distribution optimis e a z 1 200 se o0 290 1000 2000 090 EH Conseill Possible Les lits d infiltration percolation sur sable Cultures fix es sur supports fins Les filtres plant s de roseaux se classent parmi les fili res de traitement biologique cultures fix es sur supports fins gravier sable rapport s et aliment s l air libre Il s agit d un proc d mis au point par le Cemagref partir d un mod le d origine allemande con u par le Dr Seidel dont quelques unit s ont t implant es en France au cours des ann es 70 80 Diverses modifications visant simplifier la fili re et fiabiliser son fonctionnement ont t apport es avant de proc der son d veloppement confi un ASE d tude priv SINT Soci t d ing nierie nature et technique dans le cadre d un transfert de savoir aire La caract ristique p
114. orable la plus s che et ou la plus chaude Ces consid rations am nent fixer une perm abilit maximale d un fond de bassin de 10 m s Si les terrains ont une perm abilit sup rieure cette valeur il faudra pr voir d s la conception des travaux d tanch ification du fond et ventuellement des digues pour ramener la perm abilit la valeur acceptable mentionn e pr c demment Les m thodes possibles sont le compactage dans les conditions de r alisation d finies par les mesures de laboratoire compl mentaires solution la plus conomique quand le sol en place le permet le traitement des sols on utilise souvent la bentonite la pose d une g omembrane Son emploi augmente le co t de fa on importante En sortie de toutes les installations un canal d bitm trique hydrauliquement ind pendant du dernier bassin sera am nag La connaissance du d bit d entr e sera acquise par un deuxi me canal d bitm tre positionn en amont de la premi re lagune si le r seau est gravitaire par le recueil du temps de fonctionnement des pompes en cas de refoulement La forme des bassins doit tre r guli re Les formes anguleuses sont en effet le si ge de d p ts importants et favorisent les zones mortes r duisant le volume actif Une forme et une disposition de l entr e et de la sortie des bassins judicieusement choisies permettent de lutter contre les cheminements d eau pr f rent
115. our valuer le co t de la station qu il projette Les tudes relatives au co t des stations d pu ration men es jusqu pr sent n ont en g n ral pas totalement satisfait leurs auteurs ou les utilisateurs des r sultats obtenus Deux approches sous tendent le plus souvent ces analyses l ap proche statistique et l approche d entreprise L APPROCHE D ENTREPRISE Cette d marche consiste calculer le co t des ouvrages partir de leurs composants l men Des tudes statistiques ont t conduites sur les taires comme le ferait une entreprise engag e 1 4 co ts de r alisation portant sur des chantillons dans l laboration d un devis Le d coupage en composants de base b ton ferraillage permet une valuation tr s pr cise des co ts Toutefois cette m thode tr s d taill e est extr me ment lourde et rigide Une modification infime de conception peut remettre en cause tout L APPROCHE STATISTIQUE souvent importants de stations d puration La rigueur que l on peut ap porter au traitement des donn es ne compense pas l extr me variabi lit des conditions de terrain hype de r seau en amont de la station caract ristiques du site d im plantation et des choix techniques qu il un chiffrage l exc s de pr cision est est tr s souvent impossible de prendre en handicapant pour des valuations rapides lac compte faute de disposer d une info
116. ours croissant l paississement dyno mique tables grilles tambours d gouttage pour la fili re d utilisation agricole sous forme liquide des proc d s nouveaux par exemple lits de s chage plant s de roseaux des unit s mobiles de d shydratation Les collectivit s rurales et ou leurs chelons territoriaux d partements essentiellement soumis des obligations de plus en plus pouss es en mati re de protection de l environnement qu elles soient d ordre r glementaire ou le fait de groupes de pression divers sont galement confront s de fortes demandes budg taires dans d autres secteurs d activit s ducation qui peuvent aussi tre consid r es comme prioritaires voire strat giques Dans une p riode o les recettes apparaissent limit es pour un certain temps on comprendra que au plan technico conomique les choix optima en mati re de traitement des eaux us es s imposent de fait sous peine d aboutir des incompr hensions croissantes entre les lus et leurs administr s Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Chapitre II M THODOLOGIE D VALUA t r A m ail m a N o a LS Des valuations insatisfaisantes r utilisables par un ma tre d ouvrage ou un ma tre d uvre Ce dernier recherche en effet des l ments d valuation qui puissent tenir compte des facteurs de variabilit qu il rencontre sur le terrain p
117. particuli rement adapt e aux cas difficiles par exemple les collectivit s o des activi t s artisanales ou industrielles p sent significativement sur la nature des eaux us es fruiti re activit s vinico les petits ateliers de salaison Dans ces cas il conviendra de sp cifier les charges traiter mais souvent aussi d adapter les bases de dimensionnement des valeurs sp cifiques DOMAINE D APPLICATION X X o 29 n ie Hi 1088 00 000 EH Conseill Possible a r Cultures fix es sur supports grossiers l utilisation des lits bact riens en traitement des eaux us es est tr s ancienne les premiers syst mes tant us apparus en Grande Bretagne il y a plus d un si cle Plus r cemment et surtout l tranger le proc d a fait l objet de nombreuses adaptations technologiques ad Depuis le milieu des ann es 1970 l utilisation de garnissages plastiques ayant des surfaces d velopp es de 150 200 m par m et des indices de vide plus importants 95 que ceux des mat riaux traditionnels pouzzolane cailloux qui ne d passent pas 50 permet d accepter de fortes charges organiques avec peu de risques de colmatage Vers 1982 aux USA il a t propos d utiliser un bassin d a ration pour W mettre en contact l effluent trait en sortie de lit avec des boues recircul es cf Variantes Par ailleurs des progr s ont t r alis s pour contr ler la
118. plus lev AVANTAGES DU PROC D gt entretien simple mais r gulier d bouchage des trous du sprinkler gt relative insensibilit aux surcharges hydrauliques passag res gt consommation nerg tique mod r e de l ordre de 0 6 KWh kg de DBO limin e gt boues bien paissies par d canteurdigesteur DOMAINE D APPLICATION i oo a 0 ie mi He 0 E EH E gt Conseill Possible a Le lit bact rien Cultures fix es sur supports grossiers Les disques biologiques ont connu une forte d saffection depuis 1975 en France Elle a t justifi e par de nombreuses d faillances m caniques et un sous dimensionnement chronique Dans d autres pays europ ens en Allemagne et au Royaume Uni notamment cette technique figure toujours en bonne place parmi celles r put es adapt es au traitement des eaux us es domestiques Par cons quent es constructeurs pr sents dans ces pays ont normalement fait voluer la technologie vers une plus grande robustesse et fiabilit de la partie m canique d une part et vers le d veloppement de nouveaux supports gers et offrant souvent une surface d velopp e accrue d autre part La qualit de l eau pur e est directement li e la charge polluante appliqu e par unit de surface mouill e des disques Dans les ann es 70 les abaques de Hartmann labor s en Allemagne parall lement la mise au point du proc d fournissaient
119. qualit de l eau potable dans les r seaux 1998 85 00 Situation de l alimentation en eau potable et de l assainissement gratuit dans les communes rurales en 1990 INVooNA Synth se nationale 1990 1993 gratuit INVOODE Synth se nationale et r sultats d partementaux 1990 1993 gratuit Situation de l alimentation en eau potable et de l assainissement dans les communes rurales en 1995 INVOSNA Synth se nationale 1995 1997 85 00 INVO5DE Synth se nationale et r sultats d partementaux 1995 1997 200 00 s ac 1 ommandes cont adreccer ALI LCS CUa Anuo SV a AUI LOST u Minist re de l Agriculture et de la P che Direction de l Espace rural et de la For t Bureau des infrastructures rurales 19 avenue du Maine 75732 Paris Cedex 15 T l 01 49 55 54 61 Fax 01 49 55 59 84 Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s
120. r exigeant et l acquisition progressive d un savoir faire par les entreprises 400 EH Fr quence heure an F an 1 f sem 9 870 1 f sem 13 1 300 1 f sem 5 520 1 f 6 mois 1 80 1 f sem 9 870 1 f sem 13 1 300 1 f 6 mois 16 1 600 8 f an 32 3 A00 1 f 2 ans Forfait 2218 1 f sem 9 870 60 f an sil 3 812 1 f sem 9 870 24 2 400 19 895 50 Les d penses nerg tiques sont nulles pour la fili re type retenue avec utilisation d un r servoir de chasse gravitaire Dans le cas d une arriv e non gravitaire et d une injection par poste de rel vement la consommation lectrique et l abonnement augmen Les filtres enterr s PERFORMANCES gt DBO lt 25 mgl gt DCO lt 90 mg l gt MES lt 30 mgl gt NK lt 10 mg I en moyenne avec des pointes ne d passant pas 20 mg P gt PT abattement normalement faible peut tre assez lev pendant un certain temps suivant la mise en eau si le sable contient du fer ou de l aluminium mais d croissance inexorable par la suite avec la satura tion progressive des sites d adsorption des orthophosphates gt Objectifs vis s niveau D4 de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt risque de colmatage du massif dans le cas d une mauvaise ma trise qualitative et quantitative des effluents bruts gt risque de colmatage si d faut d entretien alternance et vidange r guli re des dispositifs de traitement primaire gt il est souhaitable d l
121. re par un groupe de travail constitu des auteurs et des personnes suivantes Franck HENNEBEL SATESE d Indre et Loire Gabriel HENRIQUET SATESE de So voie Jacques LEsAvRE Agence de l Eau Seine Normandie Jean Yves PEYTAVIT SATESE du Lot La r daction d finitive de ce document date d ao t 1997 12 Cemagref tablissement public caract re scientifique et technologique au service de la recher che pour l ing nierie de l agriculture et de l environnement BlAICSTB Centre scientifique et technique du b timent 9 ENGEES cole nationale du g nie de l eau et de l environnement de Strasbourg SATESE Service d partemental d assistance technique l exploitation des stations d puration Cr dit photographique Chapitre 1 Chapitre 2 Chapitre 4 sommaire et annexes p 31 p 38 p 42 p 46 p 51 p 56 p 66 p 70 p 78 p 82 Catherine Boutin et Alain Li nard Cemagref p 74 Dominique Orditz CSTB Chapitre 3 et introduction Minist re de l Agriculture et de la P che Cemagref 1998 Cemagref ditions Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Olivier Alexandre Catherine Boutin Philippe Duch ne C cile Lagrange Abdel lakel Alain Li nard Dominique Orditz Document technique FNDAE n 22 1998 1 dition ISBN 2 85362 495 1 Coordination de l dition Julienne Baudel Photo de couverture Alain Li nard Cemagref Infographie Fran oise Peyriguer D p t l
122. re que dissoute DBO lt 25 mg l et de compos s azot s r duits N NH lt 10 mg I Corr lativement on observe normalement des concentrations relativement importantes de nitrates notamment au d but de chaque phase d alimentation o il se produit un lessivage de nitrates r sultant de l oxydation pendant la phase de repos des sels ammoniacaux retenus dans le massif Les abatfements sur l azote global sont de ce fait tr s fluctuants Souvent n gatifs au d but d une phase d alimentation ils augmentent g n ralement vers la fin jusqu 70 en infiltration percolation sur sable lorsque les conditions sont moins oxydantes et que la nitrification baisse Si les conditions de fonctionnement viennent se d t riorer de fa on notable et permanente la nitrification est prioritairement affect e ce processus est tr s sensible aux conditions lectrochimiques caract ristiques d un bon niveau d oxydation qui r gnent normalement dans le massif filtrant Des mesures conjointes des concentrations de nitrates et de sels ammoniacaux r siduels exprim s sous forme l mentaire en azote constituent donc un indicateur pertinent Si en fin de la phase d alimentation les concentrations de nitrates sont toujours sup rieures celles des sels ammoniacaux on peut conclure au bon fonctionnement des installations par cultures fix es sur supports fins Associ la tenue d un cahier d exploitation mentionnant notamment les alternance
123. res d terminants sont celles qui sont attein tes si les syst mes sont correctement con us mis en uvre et exploit s Un rappel des niveaux de traitement pouvant tre satisfaits permet d orienter rapidement le travail du ma tre d uvre Combin s aux limites et avantages du proc d ces seuils sont d j susceptibles de guider vers une analyse plus fine des solutions envisageables Le sch ma et la photographie sont des illustra tions permettant de saisir plus rapidement l agen cement g n ral de la fili re Fili res d puration Les l ments ayant servi de base l tablis sement des co ts d investissement et d exploitation des fili res sont expliqu s dans le chapitre Il Quelques aspects techniques Certains aspects techniques figurent dans le docu ment FNDAE 5 bis d di aux dispositions cons tructives pour am liorer le fonctionnement et l exploitation des stations d puration Ils sont susceptibles de compl ter utilement la lecture du pr sent ouvrage Ses fiches fiche1 Dispo sitions constructives g n rales fiche 2 Alimen tation de la station en eaux us es fiche 3 Les pr traitements fiche 4 Dispositifs de mesure comportent des l ments qui peuvent tre utiles la conception de toutes les fili res de traite ment m me si l essentiel de l ouvrage se r f re plut t aux boues activ es Certaines disposi tions constructives des disques biologiques et des lits bact riens
124. rincipale des Filtres plant s de roseaux r side dans le fait que les filtres du 1 tage de traitement dont le massif filtrant actif est constitu de graviers fins peuvent tre aliment s directement avec des eaux us es brutes sans d cantation pr alable Les processus puratoires sont bien s r assur s par des micro organismes fix s pr sents dans les massifs filtrants mais aussi dans la couche superficielle de boues retenues sur la plage d infiltration Les roseaux vitent le colmatage gr ce aux tiges qu ils mettent depuis les n uds de leurs rhizomes tiges souterraines qui viennent percer les d p ts ils cr ent galement des conditions favorables la min ralisation des mati res organiques particulaires retenues Pour autant leur contribution aux pr l vements de nutriments est pratiquement n gligeable du fait de la taille r duite des surfaces plant es compar e l importance des apports D E E S Les filtres du 2 tage dont le massif filtrant est majoritairement base de sable compl tent le traitement de la fraction carbon e de la mati re organique essentiellement dissoute ainsi que l oxydation des com pos s azot s Si la d clivit des lieux le permet les filtres plant s de roseaux peuvent tre aliment s enti rement de fa on gravitaire l aide de siphons auto amor ants adapt s tant la nature des eaux us es brutes qu au d bit n cessaire pour obtenir une bonne r partition des eaux
125. rmation tualisation des co ts est difficile effectuer et n est suffisante gu re accessible pour la grande majorit des ma tres d ouvrage et des ma tres d uvre Aussi si les r sultats obtenus sont d une grande utilit pour les financeurs ils sont difficilement Nota pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment l ouvrage 8 Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s M thode mise en uvre La d marche originale propos e se situe mi chemin entre l approche du statisticien et celle de l entrepreneur Chaque fili re de traitement est analys e par poste Le poste repr sente une unit fonctionnelle de la fili re tels que les pr traitements le traitement primaire ou le trai tement secondaire ESTIMATION DU CO T D INVESTISSEMENT Pour chaque proc d identifi des dossiers de march de stations d puration ont t col lect s aupr s des ma tres d suvre Une d composition des prix globaux une notice tech nique et un sch ma d implantation ont ainsi t r unis pour chaque site tudi Seules des stations construites entre 1990 et 1995 ont t retenues afin d une part que toutes les stations correspondent d aussi pr s que possi ble aux exigences actuelles de conception et d autre part de s affranchir d ventuels imp ratifs d actualisation des co ts De grandes diff rences r gionales sont g n ralemen
126. rs d pisodes pluvieux Sur les syst mes aliment s l air libre infiltratior percolation et filtres plant s de roseaux il est souhaitable de mettre en place des surverses ou by pass une trentaine de centim tres au dessus des plages d infiltration de fa on limiter la submersion de ces derni res en cas d arriv e inopin e de flux exc dentaires Cette pr caution vitera que des conditions d ana robiose prolong es se d veloppent dans le massif filtrant Caract ristiques crit res et classification isol de l atmosph re afin qu il recouvre plus rapidement un fonctionnement normal Cette mesure par essence conservative s apparente la protection hydraulique d une station boues activ es en vue d viter la perte de la biomasse dans le clarificateur En ce qui concerne le traitement d efiluents r sultant d activit s caract re artisanal charcuteries restau rants il doit faire l objet d un dimensionnement appropri Le m lange d eaux us es d origine agricole eaux blanches est exclu PERFORMANCES Lorsqu ils sont dimensionn s con us et exploit s dans les r gles de l art les syst mes de traitement par cultures fix es sur supports fins sont capables de d livrer un effluent de grande qualit l objectif vis correspond au niveau D4 de la circulaire du 17 f vrier 1997 Leurs performances se caract risent par de faibles concentrations de mati re organique r siduelle tant particulai
127. s des installations Tableau 5 Fr quence de passage du pr pos Le co t global d un poste d exploitation d fini dans les fiches ci apr s peut associer des quo lifications diff rentes par exemple curage de la b che de rel vement par un hydrocureur et main d uvre courante Le tableau 6 page suivante d cline la prestation d exploitation re tenue par poste Intervention d un professionnel ext rieur pour l entretien des pr traitements essentiellement Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Tableau 6 D finition par poste des prestations d exploitation Traitement biologique Clarificateur Poste d alimentation des filtres sur sol en place ou mat riau rapport Silo boues boues activ es Suivi du fonctionnement autosurveillance r gulation relev des compteurs tenue du cahier de bord Fauchage faucardage entretien des abords Impr vus gros entretien Poste de traitement sp cifique chaque proc d les fr quences et dur es sont d taill es dans chaque fiche Un ouvrage de d cantation secondaire est mis en uvre pour les proc d s boues activ es lits bact riens et disques biologiques l entretien consiste en nettoyage de la goulotte vidange du bassin tous les dix ans nettoyage et hydrocurage du clifford et entretien du pont racleur le cas ch ant v rification m canique lectrique relev des compteurs vidange des r
128. s du sol et du sous sol perm abilit hydromorphie gt emprise au sol relativement importante gt horizontalit du fond des tranch es gt impossibilit de mesurer valablement les performances puratoires gt contrainte environnementale localisation du site plus de 100 m des habitations en raison du pr traitement ana robie et des risques d odeurs engendr s AVANTAGES DU PROC D gt traitement et vacuation simultan s gt int r t si milieu r cepteur trop sensible ou absent gt facilit d exploitation et consommation d nergie nulle gt proc d adapt l habitat temporaire gt bonne int gration paysag re absence d ouvrages en l vation DOMAINE D APPLICATION T n H E on ce Su 19o a o EH Conseill Possible Pour les grosses capacit s lorsqu il y a usage de deux fosses en parall le il est conseill d installer un poste de rel vement en amont du pr traitement de mani re qui r partir le flux hydraulique L pandage souterrain Cultures fix es sur supports fins la fili re d puration par pandage superficiel repose sur des m canismes identiques ceux d crits pr c demment en pandage souterrain La culture bact rienne est fix e sur le sol en place qui assure ainsi l pura tion des eaux traiter La diff rence majeure porte sur le mode de distribution qui s effectue l air libre dans des billons
129. s et le nombre de b ch es re ues par chaque massif un test l aide de bandelettes color es dites bandelettes pour l identification et la d termination semi quantitative des ions dont on validera pisodiquement les teneurs l aide d analyses r alis es en laboratoire sera un excellent indice de la sant des installations Il faut en effet savoir que le colmatage se d veloppe d autant mieux que r gnent des conditions d anoxie et a fortiori d ana robiose dans les massifs filtrants En ce qui concerne le phosphore pour tous les syst mes sur mat riaux rapport s l abattement est normale ment faible Il peut tre assez lev pendant un certain temps suivant la mise en eau si le sable contient du fer ou de l aluminium mais il d cro t inexorablement par la suite avec la saturation progressive des sites d adsorption des orthophosphates Dans les syst mes sur sol en place par d finition non drain s un chantillonnage repr sentatif de la qualit du rejet n est pas ais On consid re sur la base d tudes de sites instrument s notamment l tranger que les performances peuvent tre globalement meilleures que sur mat riaux rapport s surtout si l paisseur de sol utile est importante et non affect e par des ph nom nes m me temporaires de satura tion hydrique Les ph nom nes de d gradation de mati re organique men s leur stade ultime condui sent alors un transfert dans le sous sol puis ventu
130. s pr fabriqu es PEN 122557 Cultures fix es Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s INSTALLATIONS TUDI ES TUDES DE FONCTIONNEMENT ANNEXE III Le choix des stations tudi es rel ve d une m thodologie d termin e La charge organique appliqu e devait atteindre un taux sup rieur 50 de la valeur nominale l interpr tation fournie dans le document ne porte que sur les donn es collect es r pondant effectivement ce crit re Mise en service Commune Lagunage naturel 1993 BeauxMalataverne Disques biologiques 1989 St Pierre de Chartreuse 1987 Frontenex Lit bact rien 1993 Montoison 1994 Ch lieu 1995 Montailleur Filtres plant s de roseaux 1987 Gensac la Pallue 1994 Montromant Filtres enterr s 1991 La M zi re 1994 La Madeleine en Bouvet 1994 Ardenay surM rize 1995 Mouffy pandage souterrain par lit filtrant 1989 labaroches Divers cultures mixtes 1993 Cr anges 1991 Marcay Fili res d puration D partement 42 38 73 26 38 73 69 35 l 72 89 68 57 86 Capacit 550 EH 500 3 000 EH 2 500 EH 1 000 EH 100 EH 250 EH 1 700 EH 200 EH 60 EH 240 EH 300 EH 95 320 EH 170 EH 300 EH 30 EH Ensemblier DDE El M cana El Klargester Sabla puration DDE Biotys DDE Biotys DDAF Cemagref SINT SCE GASC DDE DTL DDE Sabla DDE Eparco SEPAAM Fast STEER DTL
131. se le lecteur pourra soit int grer les prix usuellement pratiqu s dans sa r gion puis recomposer le prix de la station qu il souhaite concevoir combiner diff rents l ments de fili res pour concevoir une station r pondant au mieux aux exigences du site consid r ESTIMATION DU CO T D EXPLOITATION l valuation des co ts d exploitation rel ve de la m me d marche que celle des co ts d in vestissement Elle a cependant un caract re plus g n ral les bases d tablissement des co ts tant identiques d un proc d l autre et ind pendantes de toute contingence r gionale les co ts obtenus sont directement comparables entre eux Elle comprend l valuation de la prestation d ex ploitation et celle des d penses nerg tiques l valuation des co ts d exploitation s applique aux m mes gammes de taille que l estimation du co t d investissement mais on l exprime en habitant unit correspondante la pollution effectivement re ue par la station Cette diff rence n a toutefois d incidence que sur les pos tes a ration et production de boues des d pen ses nerg tiques des boues activ es en a ra tion prolong e et du lagunage a r PRESTATION D EXPLOITATION La prestation d exploitation minimale accep table a t d finie pour chaque proc d Cette prestation est pour certaines composantes glo bale sur la station et pour d autres d clin e par postes
132. soins en oxyg ne de l ordre de 2 kg O kg DBO ne n cessiteraient que des puissances de l ordre de 1 2 W m les besoins de brassage font conseiller installation de 5 6 W m afin de limiter les d p ts un volume ne perturbant pas la qualit du traitement t de pr venir le d veloppement d algues microscopiques En fonctionnement les temps de marche sont r duits et ce surdimensionnement n a ainsi pas d incidence rop importante sur le co t de fonctionnement La profondeur en a ration d au moins 2 5 m est variable et cro t avec la puissance unitaire des a ra eurs Les turbines rapides de 4 kW seront coupl es des profondeurs de lagunes a r es de l ordre de 2 5 m celles de 5 5 kW pour des hauteurs comprises entre 2 5 et 3 m L utilisation d autres types d a ra eurs devrait tre justifi e posant divers probl mes d installation horizontalit de r seaux pour de la diffu sion d air et plus encore de maintenance bouchages etc La forme de la lagune d a ration doit tre simple par exemple un plan d limitant un carr autour de chaque a rateur La forme rectangulaire L 1 2 1 ou 3 1 de la lagune de d cantation est un bon mod le la profondeur est typiquement de 2 m pour laisser 1 m d eau libre avant soutirage des boues Selon la taille notamment on pourra disposer d une seule lagune de d cantation temps de s jour de cinq jours ou de deux fonction nant en alternance et poss dant un
133. stat e des valeurs de chaque chantillon Le tableau 3 p 15 pr sente la d finition des diff rents postes qui ont t utilis s Fili re Boues activ es lagunage naturel lagunage a r Lit bact rien Disques biologiques Autres proc d s Zone g ographique de collecte Moselle Haut Rhin Bas Rhin Moselle Maine et Loire Provence Alpes C te d Azur Provence Alpes C te d Azur Nationale Tableau 2 Zones de collecte des dossiers de stations Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s Pr traitement Traitement primaire Traitement Clarificateur D bitm tre Local d exploitation Equipement lectrique Canalisations regards et by pass Tableau 3 D finition des postes d investissement Ont t pris en compte un d grillage automatique suivi d un d graisseur dessableur pour les boues activ es pour les lits bact riens et les disques biologiques un d grillage automatique 1 000 EH et un d grillage manuel 100 et 400 EH Pour ces proc d s d grais sage et dessablage sont assur s par l ouvrage de d cantation primaire un d grillage manuel pour l ensemble des autres fili res Le co t de l ouvrage a t estim en fonction de son volume Les co ts des ouvrages ont t estim s sur la base des unit s d uvre suivantes volume de l ouvrage m pour le bassin d a ration des boues activ es
134. stribution plus ou moins sophistiqu s cf fiche lits d infiltration percolation sur sable s apparentant l aspersion et une alimentation sous une pression ad quate par pompes sprin klers comparables ceux des lits bact riens pivots d irrigation un des moyens le plus simple de distribuer l eau est de la r partir l aide d une goulotte d bordement ou de proc der une alimentation en plusieurs points judicieusement dispos s sur la plage d infiltration Cependant de tels syst mes simples n cessitent pour fonctionner correctement d tre aliment s fort d bit et sous une pression d au moins quelques centim tres d eau C est la raison pour laquelle il convient de stocker l eau pendant un certain temps et ensuite de la d livrer rapidement fort d bit dans le mat riel de r partition Si la topographie le permet l op ration peut tre r alis e par un siphon auto amor ant en utilisant l nergie potentielle du liquide Pour l alimentation de massifs l air libre avec les syst mes simples mentionn s ici des valeurs de d bit unitaire de l ordre de 1 0 m m h ont t cit es comme indispensables en fonction de la vitesse d infiltra tion dans le massif filtrant l alimentation syncop e stimule aussi les changes gazeux entre l atmosph re et le massif filtrant d s lors que la plage d infiltration est d noy e entre deux b ch es La migration du flux liquide dans le milieu granulaire non sat
135. t constat es entre les co ts Elles trou vent leur explication dans une d finition diff rente des r gles de l art des carts entre les niveaux de qualit ou de fiabilit des quipe ments d une variabilit des co ts des travaux publics difficile analyser Afin de limiter les causes de variabilit la zone de collecte des dossiers a t limit e du moins pour les proc d s anciens et bien tablis Pour les proc d s moins r pandus une collecte nationale a t engag e Le tableau 2 ci dessous r capitule les zones de collecte des dossiers Cela signifie qu une partie des co ts pr sent s ne sont pas repr sentatifs de la situation natio nale Les utilisateurs potentiels devront prendre en compte le caract re r gional de ces co ts rappel aupr s de chacune des valuations con cern es est donc recommand que chaque utilisateur constitue ses propres r f rences chif fr es partir de la d composition technique propos e La liste des installations d puration ayant servi proposer ces l ments de co ts est pr sent e en annexe Ill partir des dos siers de march des co ts par poste ont t estim s le plus souvent par des ajustements lin aires sur la base de l unit d uvre qui a sembl la plus significative volume surface capacit Le taux de variation refl te l cart entre la droite d ajustement tabli pour chaque poste et la distribution con
136. t pas encore t valid es en taille r elle A terme cette association lagunage infiltration percolation devrait se d velopper afin d atteindre de mani re fiable l objectif de qualit pr conis par l arr t du 22 12 04 Le lagunage naturel avec petite a ration l installation d une a ration m canique dans la premi re lagune est une solution pr ventive ou curative du virage bact rien de ce bassin Il s agit pour simplifier de maintenir un potentiel d oxydor duction suffisamment lev et non d apporter une quantit d oxyg ne calcul e La puissance unitaire des appareils doit donc tre tr s faible pour viter la remise en suspension des boues tout en assurant un brassage de surface r duisant les effets d une stratification thermique Les digues filtrantes en lagunage naturel cf fiche lagunage a r naturel CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte 14 installations r alis es dans le d partement de la Moselle pour des capacit s de 130 1 100 EH Le co t d investissement du lagunage naturel est estim pour la fili re standard comportant trois bassins pour les capacit s 100 400 1 000 EH Les bassins sont tanch s naturellement par de l argile en place le co t n int gre pas la pose d une membrane synth tique 100 EH variation 400 EH variation 1 000 EH variation e manuel 10 000 50 10 000 50 101000 50 ipho
137. t pr trait sur l ensemble de l pandage l alimentation par pompe ou chasse m canique favorise la bonne r partition Ce fonctionne ment permet d utiliser la totalit de la surface du filtre Les orifices du r seau d alimentation sont d un diam tre de 8 mm avec un espacement maximum de 1 m entre orifices Lors d une b ch e le syst me d alimentation doit permettre d atteindre une pression de 0 3 m d eau minimum sur les orifices de fin du r seau d pandage Pour obtenir une r partition homog ne du fluide il est conseill de ne pas d passer 10 m de longueur de tranch e Remarque La v rification de la bonne r partition du flux hydraulique sur la totalit des orifices au cours d une chasse est imp rativement r alis e pr alablement au recouvrement des tranch es ou du lit Cette pr caution permet d affiner ventuellement le volume de chaque b ch e Tranch es lt W H gt O N filtrantes lt flitrant 7 130 120 7 110 100 Een pandage ESTIVAL 90 uniquement L 50 80 I 70 40 E eo coe SZS cis C20 pandage PERMANENT 30 20 FTO K 10 PORCHET j T ji gt 56 10 20 50 100 200 300400 500 1000 mm h Abaque de dimensionnement de l pandage souterrain CTGREF 1980 l aptitude du sol l infiltration des eaux us es est bien s r le facteur d terminant pour le choix de cette fili re La mesure de la
138. te ce qui oblige un temps de traitement long pour obtenir un r siduel dissous peu important la floculation est relativement peu prononc e ce qui contraint la mise en uvre de lagune de d can tation largement dimensionn e si ge d une s paration lente Remarque la terminologie lagunage a r pourrait conduire penser que les processus en cause sont voisins de ceux du lagunage naturel Cela serait une erreur Un d veloppement d algues microscopiques n est r ellement notable qu en situation de nette souscharge aggrav e par des apports d eaux sal es l absence d algues conduit une teneur faible du rejet en MES mais un taux d limination r duit de l azote et du phosphore Les diff rences sont aussi notables en mati re d limination de germes Les principaux crit res de conception et de dimensionnement pour des eaux us es domestiques sont non c s ci apr s En cas de traitement d effluents issus de petites industries agro alimentaires les diff rentes valeurs devront tre adapt es au cas par cas Le temps de s jour en lagune d a ration La valeur de 20 jours r duite dans les faits apr s quelques ann es une quinzaine de jours par le volume des d p ts qui s y installe ne semble pas devoir tre remise n cause Certaines exp riences trang res r duisant ce temps de s jour ne paraissent pas adapt es des effluents non dilu s La puissance sp cifique d a ration Alors que les be
139. textes r glementaires et en extrapolant l volution des contraintes de rejet constat e dans les r gions fran aises en pointe Dans ce contexte la mise en place d une t l surveillance s impose bassin d orage gt si r seau unitaire zone de contact gt Ts 0 4 h si r seau drainant bassin d ana robiose gt Ts 4 h eaux brutes concentr es 6 h eaux brutes dilu es bassin d a ration gt Cm 0 1 kg DBO kg MVS j gt Ts 20 h gt 24 h en r seau unitaire gt asservissement de l a ration la teneur en oxyg ne dissous et au potentiel redox gt poste en secours de circulation de la liqueur mixte pour transformer le bassin d ana robiose en bassin d anoxie 200 du d bit de pointe horaire gt poste de dosage pour d phosphatation chimique en compl ment et n secours de la d phosphatation biologique 0 6 m h hauteur minimale la p riph rie gt 2 m r seau s paratif gt 2 5 m r seau unitaire gt comptage d tection des pertes de boues par un turbidim tre d canteur secondaire gt gt lagune de s curit gt 15 4 h 2 m soit une lagune de d cantation d un lagunage a r curer apr s chaque perte de boues importante extraction des boues directement en a ration gt paississement m canique grille tambour tamis d gouttage silo boues concentr es 70 g F Ts temps
140. tie en terr si les caract ristiques du sol ne s y oppo sent pas Pour les lits bact riens et les disques biologiques dont le traitement primaire est aussi assur par un d canteurdigesteur un poste de rel vement est syst matiquement install Il en va de m me pour les boues activ es en a ration prolong e consid rant aussi que la pr sence d nergie lec trique sur le site pouvait justifier ce choix Le poste de rel vement comprend obligatoirement deux pompes dimensionn es pour le d bit de pointe mais ne pouvant pas fonctionner simultan ment en mode automatique PR TRAITEMENT l exception de celles qui comportent une fosse septique toutes les fili res sont quip es d un d grillage Celui ci est manuel pour toutes les fili res quelle que soit leur taille l exception du lit bact rien des disques biologiques 1 000 EH et des boues activ es toutes failles confondues o il est automatique Pour les fili res dont l exploitation minimale ac ceptable ne demande pas plus d un passage par semaine l entrefer est de 4 cm Il peut vi demment tre plus fin pour des d grillages auto matis s Cela est aussi le cas pour le lit bact rien les mati res non retenues tant suscepti bles de colmater le tourniquet sprinkler et de ce fait de compromettre s rieusement le fonc tionnement et les performances du lit bact rien Un d graisseur dessableur combin est seule ment pr vu sur les stat
141. tile du r servoir de stockage quip d un dispositif de vidange fort d bit est de 1 500 Un compteur d impulsions coupl avec ce dispositif de vidange permet d approcher le volume introduit sur les massifs Le diam tre des canalisations constituant le r seau de distribution est de diam tre nominal 40 mm Constitution d une tranch e du bas vers le haut gt d une paisseur de 50 cm de gravier 20 40 mm dans laquelle le tuyau de r partition est localis 10 cm de la surface de la couche de gravier gt d un g otextile anticontaminant gt de 30 cm de terre v g tale Emprise globale en fonction de la nature du sol surface du fond emprise de tranch es globale gt sol peu perm able K 10 mmh 900 m 2 000 m gt sol moyennement perm able K 50 mm h ASS m 1 000 m gt sol tr s perm able K 200 mmh 325 m T25 m Remarque pour optimiser l emprise globale de l pandage souterrain par tranch es filtrantes il est conseill de prendre une largeur de tranch e en fond de fouille de 1 1 m hauteur de tranch e O 8m et un cartement entre bords de tranch es de 1 4 m SCH MA DE PRINCIPE a Periler Fosse spiiga nu an nubis eux VIRE ER Ca lose shape et mjerim laip i vinr hr Eur Abri VARIANTES l pandage souterrain par lit filtrant constitue une variante int ressante lorsque le sol cause de sa tenue m canique insuffisant
142. tivit s est l obligation de zonage de leur territoire entre zone s vocation durable d assainissement non collectif et zones d assainissement collectif Ceci est particuli rement important et m rite d tre soulign l assainissement non collectif dor navant soumis contr le arr t du 6 mai 1996 est un moyen d assainissement et d pur ration des eaux us es privil gier lorsque les conditions locales le permettent Cette tech nique peut galement offrir une protection environnementale quivalente celle de l as sainissement collectif avec une meilleure co nomie g n rale Parmi les contraintes locales d cisives la surface disponible est primordiale La nature du sol ne vient qu en contrainte secon daire dans la mesure o la mise en place de sols de substitution base de mat riaux rap port s est envisageable La dispersion de l ha bitat influe naturellement sur l conomie des solutions D aucuns avancent qu au del de 25 m s parant en moyenne deux bran chements unifamiliaux l approche conomique peut faire pencher vers les solu tions non collectives Plus encore le recours l assainissement non collectif individuel ou comportant le regroupe ment de quelques habitations unifamiliales doit tre privil gi dans les zones o l assainis Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s sement collectif ne permettrait pas d assurer un traitement de meille
143. trom caniques peut constituer une g ne pour des riverains Ces contraintes sont donc prendre en compte pour le posi tionnement de la station CONTRAINTES CLIMATIQUES Seule l incidence des basses temp ratures est mentionn e ADAPTATION UNE VARIATION DE POPULATION Le terme adaptation une variation de popu lation doit tre interpr t comme une capacit obtenir des performances stables en cas de variation de charges hydraulique et organique Les syst mes sont cependant dimensionn s pour le flux de pointe Ce point int resse bien s r les communes touristiques CO T DE FONCTIONNEMENT Le co t de fonctionnement est ici privil gi par rapport au co t d investissement et ce pour au moins deux raisons adapt es aux petites collectivit s les co ts d investissement sont influenc s par l origine g ographique des zones de collecte des dossiers Ce n est pas le cas des co ts d exploita tion sur une p riode d une vingtaine d ann es l exploitation peut repr senter plusieurs fois l in vestissement r el de la collectivit pour l acqui sition de sa station Afin de fournir une base de comparaison aussi objective que possible entre les fili res seuls les co ts correspondant aux tailles incluses dans le domaine d utilisation possible sont affich s Rappelons que les temps d intervention 400 EH ont t jug s incompressibles pour une taille inf rieure De ce fait le c
144. u moins dans un premier temps S il est cr er il est de toute fa on important d harmoniser le couple r seau d assainissement station d puration QUALIT DU SOL ET DU SOUS SOL Elle peut venir en bonne place pour orienter les choix notamment dans les cas o plusieurs solutions seraient susceptibles de coexister sur une m me commune avec notamment Un re cours envisageable l assainissement non col lectif pour des carts Pour le lagunage a r la fili re type est tanch ifi e par une g omembrane ce qui r duit l influence de la qualit du sol vis vis de la perm abilit Pour d autres situations il con viendra d en tenir compte Fili res d puration EMPRISE GLOBALE POUR 400 EH La disponibilit de surface n cessaire l im plantation des ouvrages est importante m me si certains gards on peut difficilement la consid rer comme un facteur limitant en milieu rural Elle peut n anmoins conditionner l em placement final des ouvrages et partant le li n aire de r seau mettre en place Les surfaces indicatives pr sent es ont t esti m es de fa on permettre un acc s ais aux divers ouvrages par ex 4 m sur les digues des lagunages et autour de chaque ouvrage CONTRAINTES ENVIRONNEMENTALES Au m me titre que l int gration paysag re plu t t n gative pour les fili res dont les ouvrages sont en l vation le bruit occasionn par des quipements lec
145. u renouvellement des r seaux d adduction 1993 85 00 d eau potable 16 La gestion collective de l assainissement autonome Bilan des 1993 puis 85 00 premi res exp riences 17 Les nouvelles techniques de transport d effluents 1996 85 00 18 la d cantation lamellaire des boues activ es 1994 85 00 19 Guide sur la gestion de la protection des captages d eau potable 1997 85 00 dans les vall es alluviales 20 Connaissance et ma trise des aspects sanitaires de l pandage 1998 85 00 des boues d puration des collectivit s locales Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 21 tudes pr alables au zonage d assainissement 1998 85 00 Guide m thodologique l usage des techniciens 22 Fili res d puration adapt es aux petites collectivit s 1998 85 00 PER RSS me _ E orae prry oe qil l f r i 1 min ra HS 4 limination des nitrates des eaux potables 1993 puis 85 00 HS 5 Les diff rents proc d s de stockage des boues d puration avant 1993 puis 150 00 valorisation en agriculture HS 6 Consommation domestique et prix de l eau volution en France 1992 30 00 de 1975 1990 HS 9 Les pollutions accidentelles des eaux continentales 1995 85 00 HS 10 Le renouvellement des r seaux d eau potable 1994 50 00 HS 11 L utilisation des eaux us es pur es en irrigation 998 85 00 HS 12 La d gradation de la
146. ue la granulom trie sera faible et la distribution complexe VARIANTES A l aval d une station d puration classique les lits d infiltration percolation peuvent tre utilis s en traitement compl mentaire recherche d un meilleur niveau vis vis de la mati re organique r siduelle et ou nitrification plus pouss e Compte tenu d une part des faibles quantit s de mati res en suspension apport es par l effluent et d autre part de la faible charge polluante le dimensionnement est alors bas sur la charge hydraulique La valeur globale de 0 6 m j par rapport l ensemble de la surface galement scind e en trois massifs de caract risti ques identiques celles retenues pour le traitement secondaire semble suffisante l infiltration percolation sur sable pr sente galement des potentialit s int ressantes en mati re d limination des germes La charge hydraulique ne d passera pas 0 2 m j et sera r partie en b ch es de plus faible volume afin que l eau apport e s journe dans le massif le plus longtemps possible La hauteur du massif filtrant sera d au moins 1 5 m Un soin particulier sera apport la distribution pour viter des surcharges ponctuelles et des courts circuits susceptibles de r duire le temps de s jour dans le massif filtrant Son usage en traitement compl mentaire apr s un lit bact rien faible charge sans clarificateur peut se r v ler int ressante pour am liorer les performances d une station exist
147. ues microscopiques peut tre importante la deuxi me lagune 2 5 m EH permet un abattement de l azote du phosphore et une r duction de la concentration en algues la troisi me lagune 2 5 m EH continue l abattement obtenu dans la deuxi me lagune Elle permet aussi de conserver une bonne qualit de traitement lors d un incident dysfonctionnement ou d une op ration d entretien curage survenant sur le premier bassin Le fractionnement en trois unit s contribue obtenir une d contamination d ordre sanitaire int ressante La profondeur des trois bassins est de 1 m environ pour r pondre plusieurs contraintes viter la pousse des v g taux sup rieurs macrophytes permettre une p n tration de la lumi re et donc une oxyg nation suf fisante et limiter les effets d une ventuelle stratification thermique des bassins l tanch it des bassins de lagunage est un param tre essentiel pour le bon fonctionnement des lagunes Une mauvaise tanch it risque d entra ner une pollution de la nappe phr atique par percolation des eaux us es De plus les bassins peuvent ne pas se remplir correctement ce qui emp che le fonctionnement hydraulique normal des lagunes Pour obtenir un fonctionnement correct de l ouvrage il convient de s assu rer que les d bits des apports eaux us es pluviom trie sont sup rieurs ceux des pertes infiltration vaporation ou au moins gaux en p riode la plus d fav
148. ularit du produit hautement souhait e par les agriculteurs Ici seul le temps n cessaire la vidange du bassin est pris en compte l estimation du co t est incompl te et ne prend pas en compte le traitement des boues transport pandage Valeur arrondie l unit la plus proche Le lagunage a r Le lagunage PERFORMANCES gt DBO 35 mal Le niveau de qualit que l on peut obtenir est relativement modeste gt Azote et phosphore limination de l ordre de 25 30 Il n y a normalement que tr s peu d limination d azote et de phosphore au del de l assimilation par les bact ries gt Objectifs vis s niveau D2 de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt rejet d une qualit moyenne sur tous les param tres gt pr sence de quelques mat riels lectrom caniques n cessitant un entretien sp cifique AVANTAGES DU PROC D Le lagunage a r assure un traitement fiable dans de nombreuses situations difficiles Il est particuli rement tol rant de tr s nombreux facteurs influen ant n gativement nombre d autres proc d s gt variations de charges hydrauliques importantes gt variations de charges organiques importantes gt effluents tr s concentr s gt effluents d s quilibr s en nutriments l origine de foisonnement filamenteux en boues activ es gt et m me arriv e occasionnelle de produits toxiques Cette fili re est donc
149. un moyen certes empirique mais op rationnel d acc der la qualit de rejet en fonction de la charge organique surfacique appliqu e sur l tage biologique et de la concentration des eaux sortant du traitement primaire Divers facteurs li s la taille de l installation et donc aux coups de charge inversement proportionnels qu elle pouvait recevoir au nombre d tages de disques en s rie et la septicit des eaux pouvant entra ner une diminution de la charge surfacique appliqu e d un facteur 1 3 permettaient d affiner le dimensionnement Du fait de l importante exp rience acquise il est toujours int ressant de se reporter aux pratiques ou recom mandations en cours en Allemagne Les bases de dimensionnement sont tablies par l ATV dans des recommandations de 1989 et 1991 pour des syst mes constitu s de plusieurs tages en s rie dont l ali mentation en eau us e se fait perpendiculairement l axe de rotation il est fait r f rence une charge de 8 g de DBO m j pour au moins deux batteries de disques en s rie et 10 g de DBO pour au moins quatre batteries en s rie en l absence de nitrification une charge de 4 g de DBO m j pour au moins trois axes en s rie et 5 g de DBO pour au moins quatre axes en s rie avec nitrification sans pr cision sur le taux ni sur les concentrations en sels ammonia caux r siduels Aujourd hui les installations mises en place depuis moins d une dizaine d an
150. ur cr e en effet des mouvements convectifs de gaz dent il est cependant difficile de quantifier l influence sur l oxyg nation du massif par rapport aux changes li s la diffusion CONTRAINTES D EXPLOITATION Au regard de ces proc dures l exploitation des fili res cultures fix es sur supports fins doit faire l objet d une attention particuli re En d pit de leur simplicit apparente et la diff rence du lagunage naturel qui repr sente pour beaucoup l arch type des proc d s rustiques adapt s au milieu rural les contraintes de gestion sont de nature diff rente Pour r sumer en ce qui concerne le lagunage naturel les contraintes d exploitation peuvent tre parfois assez lourdes mais espac es Pour les fili res cultures fix es sur supports fins elles sont au contraire de courtes dur es man uvre des vannes v rification du bon fonctionnement du syst me de confection des b ch es mais imp rativement r guli res et souvent plus fr quentes Crit res de conception ACCESSIBILIT AU MASSIF FILTRANT La complexit des processus biologiques et hydrauliques en milieu non satur est telle que les pr conisa tions de conception doivent int grer des facteurs de s curit la base constitu s pragmatiquement par l analyse d installations en vraie grandeur sur une longue p riode Par cons quent l accessibilit du massif filtrant et la possibilit d entretenir la plage d infiltratio
151. uration adapt es aux petites collectivit s DONS m7 MAUR 07 MN Afin de pallier ces handicaps une explication plus d taill e des principes de fonctionnement et proc dures relativement communes est pr sent e dans cette fiche En guise de synth se un tableau tablit un bilan comparatif de l en semble de ces syst mes I comprend une liste de d nominations courantes fort diverses par ticipant la confusion d j mentionn e Il rap pelle aussi les bases de dimensionnement qui s appliquent chaque proc d Sur les fiches l tat de l art des diff rentes techni ques est bri vement pr sent en l illustrant le cas ch ant de diverses pratiques et ou dimension nements en cours en France ou l tranger Des variantes pr sentent d autres utilisations pos sibles en indiquant si n cessaire les modifi cations de conception qu il convient d appor ter pour satisfaire au mieux l usage pr vu Il ne saurait cependant s agir eux seuls de ren seignements suffisants pour concevoir de fa on optimale une fili re de traitement Lorsqu ils sont pr cis s les reports vers la liste bibliographi que en annexe sont d un grand secours Les points importants pour le fonctionnement et la fiabilit des performances sont mentionn s dans la liste des principaux composants de la fili re type Les performances le plus souvent exprim es sous forme de seuils de concentrations pour les paro m t
152. ure qualit avec une fiabi lit satisfaisante D s lors que la taille des par celles et les sols en place ou rapport s sont propices l assainissement non collectif avec dispersion dans le sous sol et que l assainis sement collectif aboutit un rejet en milieu aquo tique superficiel il est clair qu actuellement l im pact potentiel sur l environnement est per u comme tant moindre avec l option assainis sement non collectif Pour celui ci la migration des nitrates est peu pr s la seule cons quence sur les nappes sous jacentes avec fr quemment un flux fort modeste par rapport ceux engen dr s par les activit s agricoles notamment Les obligations de qualit de traitement conti nueront logiquement tre fix es selon la m me philosophie qu auparavant en fonction de l tat des milieux r cepteurs aquatiques superficiels notamment et principalement pour respecter les objectifs de qualit assign s ces milieux Les principales nouveaut s concernent l impo sition de niveaux de qualit de traitement mini mum avec trois grands cos a au dessus d une charge journali re de 120 kg de DBO r gime d autorisation arr t du 22 d cembre 1994 25 mg l de DBO ou 80 d abattement mais surtout une obligation de fiabilit 95 du temps un traitement permet tant le respect de ce seuil et plus encore le non d passement des valeurs r dhibitoires en par ticulier celle de 50 mg F de DBO D
153. use des contraintes Il s agit toutefois d une synth se des connaissances acquises sur les diff rentes fili res de traitement existantes concourant leur mise en uvre et exploitation sous des formes consid r es aujourd hui comme les plus appropri es Pour autant ce manuel ne doit pas freiner l volution technique Des proc d s nouveaux s cartant des recommandations formu l es ici apparaissent r guli rement Leurs conditions de fonctionnement optimis es devront faire l objet d valuations techniques dans un contexte ad quat ult rieurement Afin de ne pas alourdir ce document au risque d en compliquer la lecture les combi naisons de fili res d bouchant le plus souvent sur des traitements compl mentaires de fini tion nitrification pouss e abattement bact riologique n ont pas t beaucoup approfon dies N anmoins elles demeurent toujours envisageables et viennent encore enrichir le spectre des r ponses les plus ad quates TT Sommaire za INTRODUCTION CHAPITRE SP CIFICIT DES PETITES COLLECTIVIT S Aper u des aspects r glementaires Contraintes conomiques R seaux Hi rarchie des contraintes Traitement des boues CHAPITRE Il M THODOLOGIE D VALUATION CONOMIQUE Des valuations insatisfaisantes M thode mise en uvre estimation du co t d investissement estimation du co t d exploitation CHAPITRE III FILI RES TYPE Pr sentation Quelques
154. uvrage Ur Par tion tat du Prixde WIR stock vente 1 L exploitation des lagunages naturels 1985 gratuit 2 D finition et caract ristiques techniques de fonctionnement et 1986 gratuit domaine d emploi pour les appareils de d sinfection 3 Manuel pratique pour le renforcement et l tanch it des 1986 85 00 r servoirs d eau potable 4 Plan de secours pour l alimentation en eau potable 1986 gratuit 5 Les stations d puration adapt es aux petites collectivit s 1986 puis 85 00 5 bis Les stations d puration Dispositions constructives pour am liorer 1992 85 00 leur fonctionnement et faciliter leur exploitation 6 Les bassins d orages sur les r seaux d assainissement 1988 85 00 7 Le g nie civil des bassins de lagunage naturel 1990 85 00 8 Guide technique sur le foisonnement des boues activ es 1990 85 00 Q Les syst mes de traitement des boues des petites collectivit s 1990 85 00 10 limination de l azote dans les stations d puration biologiques 1998 r dition 85 00 des petites collectivit s 11 L eau potable en zone rurale Adaptation et modernisation des 1992 85 00 fili res de traitement R dition 1998 12 Application de l nergie photovolta que l alimentation en eau 1996 85 00 potable des zones rurales 13 Lutte contre les odeurs des stations d puration 1993 puis 85 00 14 Les proc d s membrane pour le traitement de l eau 1996 85 00 et de l assainissement 15 Financement d
155. ux a un r le de liqu faction l ordre de grandeur de l abattement atteint sensible ment celui du d canteur digesteur LIMITES PAR RAPPORT AU D CANTEUR DIGESTEUR gt n est pas une fili re de traitement compl te associer obligatoirement une culture fix e sur supports fins gt distribution enterr e pour la fili re aval gt risque d odeurs gt effluent pr sentant un caract re septique gt devenir ventuellement difficile des mati res de vidange AVANTAGES PAR RAPPORT AU D CANTEUR DIGESTEUR gt traitement pr alable non visible gt fr quence des vidanges espac e une fois tous les trois ans gt exploitation ais e gt proc d adapt aux tr s petites collectivit s La fosse septique toutes eaux Traitement primaire Le d canteurdigesteur assure le d p t des particules en suspension contenues dans les eaux us es pr alablement pr trait es par sim ple s paration gravitaire la digestion ana robie de la fraction organique de ces d p ts progressivement accumul s Ces deux fonctions bien distinctes n cessitent la mise en uvre de deux ouvrages physiquement s par s Dans la majorit des cas ces deux ouvrages sont superpos s afin de r duire le g nie civil et l quipement On d nomme l ensemble d canteur digesteur ou fosse IMHOFF Cet ouvrage est positionn l aval du d grilleur l installation d un d graisseur n est pas indispensable en cas
156. ux des disponibilit s locales Cependant pour la fourchette haute dg 0 4 mm d 2 mm il est recommand d augmenter l paisseur d au moins 20 cm d accro tre le d bit d alimentation et d alimenter six b ch es par jour valeur maximale conseill e Syst me de r partition la surface des lits goulotte centrale d bordement pos e sur des plaques b ton contigu s d au moins 40 cm de c t jouant un r le anti affouillement de part et d autre syst me d injection en plusieurs points pos s sur le sable accessibles et munis d un dispositif de vidange entre deux b ch es Remarque Les syst mes de r partition par poinis avec tuyaux d amen e arrivant sous la plage d infiltration qui doivent imp rativement tre munis de trous pour la vidange entre deux b ch es pr sentent souvent l inconv nient d induire un important court circuit par rapport l paisseur du massif de sable SCH MA DE PRINCIPE Pose stuckoge t injection T ssphon VAE er Cr Cris d C U coefficient d uniformit 2 10 Les lits d infiltration percolation sur sable CO T D INVESTISSEMENT l chantillon de stations d puration ayant servi ce chiffrage compte 12 installations r parties sur tout le territoire pour des capacit s de 100 EH 1 600 EH 100 EH variation 400 EH variation 1 OOO EH variation manuel 10 000 50 10 000
157. veau D3 de la circulaire du 17 f vrier 1997 LIMITES DU PROC D gt emprise au sol importante gt natures du sol et du sous sol d terminantes gt limination moyenne de la mati re organique gt qualit du rejet variable selon les saisons gt forte sensibilit aux effluents concentr s et ou septiques virages bact riens odeurs naus abondes gt contraintes d exploitation ponctuelle lourdes curages gt ma trise limit e de l quilibre biologique et des processus puratoires AVANTAGES DU PROC D gt facilit d exploitation gt bons rendements d limination sur les nutriments azote global et phosphore total gt bonne limination des germes pathog nes en t gt adaptation aux fortes variations de charges hydrauliques due au temps de r tention hydraulique lev dans les bassins 70 jours DOMAINE D APPLICATION z F 109 200 Ie ie e 1000 2000 KAA EH Conseill Possible Le lagunage naturel Cultures Iibres Le lagunage a r est un proc d de traitement biologique principalement a robie en cultures libres qui se diff rencie des boues activ es par l absence de recirculation de la culture bact rienne s par e par d can tation avant rejet des eaux trait es La population bact rienne y est donc en quilibre avec le substrat carbon ce qui a deux cons quences la densit des bact ries y reste modes
158. vent tre propos s recyclage d eau clarifi e directement dans le pot du sprinkler recyclage depuis le fond du clarificateur eau boues secondaires concentr es l amont du d can teur primaire uniquement pour les mat riaux plastiques recyclage du m lange eau boues issu du lit bact rien l vers le pot du sprinkler sans d cantation pr alable Nota pour plus d informations voir liste bibliographique en annexe et plus pr cis ment les ouvrages 3 et A Le lit bact rien Le lit Pour chacun des cas les dimensionnements du d canteur primaire et du clarificateur seront adapt s sp ci fiquement aux d bits transitant sur chacun des ouvrages VARIANTES Un petit bassin de contact a r est dispos l aval imm diat du lit bact rien et est dimensionn pour obtenir un temps de passage de l ordre d une heure Ce proc d encore peu r pandu en France vise am liorer la floculation de la biomasse et partant la qualit de l effluent en r duisant sa concentration en bact ries libres et fines Le gain de performances porte essentiellement sur les MES Cette technique peut laisser esp rer une r duction de volume du lit bact rien d finir Ce point devrait faire l objet d investigar tions d s que possible l adjonction d un syst me cultures fix es sur supports fins l aval de la fili re lit bact rien est une option assez couramment propos e par certains constructeurs

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