PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UNE STATION D’EPURATION URBAINE.*


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Il existe différents procédés d’épuration des eaux usées des agglomérations. Si les petites collectivités peuvent recourir à des procédés dits « rustiques » (lagunages naturels, lits à macrophites, filtres à sable,....) (voir page)

Les grosses agglomération mettent en œuvre une succession de traitement physiques, chimiques, biologiques.


La chaîne de traitement des effluents urbains comprend en général dans l’ordre :

Une première phase d’élimination des petits déchets flottants et des matières en suspension :

- le dégrillage : passage des effluents à travers un crible pour enlever les petits déchets ( morceaux de plastique, de papiers,...)

- le déssableur : fosse ou sont piégés par gravité les graviers et sables. Cette opération permet que ces éléments durs ne provoquent pas de dégâts dans les installations d’épuration et notamment les pompes.

- le déshuileur : piège les huiles et les graisses qui flottent naturellement à la surface de l’eau. L’injection de bulles d’air dans l’effluent favorise la remontée des huiles à la surface,

- le décanteur primaire : est un grand bassin où les matières restantes se déposent au fond par gravité pour former des boues.

Les boues sont retirées par pompage et dirigées pour être stockées en attendant leur évacuation dans un silo à boues....

Une seconde phase d’élimination des produits dissous dans les eaux :

- Dans le bassin d’activation, on transforme la matière organique dissoute en accélérant les processus d’autoépuration naturels qui se développent dans les rivières, par une oxygénation poussée (injection d’air ou brassage mécanique) qui va favoriser la consommation par les bactéries des matières organiques, transformées essentiellement en nitrates dissous dans l’eau.

- Ensuite, dans une phase de clarification (appelée aussi de « décantation secondaire »), les eaux déposent encore des boues. Une part de ces boues, très riches en micro-organismes, peu être pompée pour être réinjectée dans le bassin d’activation pour le réensemencer, c’est à dire l’enrichir en bactéries et augmenter l’épuration. L’excédent des boues est envoyé dans le silo à boue.

Après épuration, les eaux sont rejetées dans le milieu naturel.

Ces eaux épurées contiennent en solution :
- des nitrates provenant de la décomposition des matières organiques,
- des phosphates provenant en grandes parties des lessives (voir page nitrates et lessives)
- des traces de produits chimiques qui n’ont pas été dégradés ou piégés dans les boues de la station.

Le rendement de la station d’épuration se mesure en comparant la charge organique des eaux à l’entrée et à la sortie de la station.

Le rejet de nitrates et de phosphates favorise l’eutrophisation des rivières (voir cette page. Pour palier à cette situation, certaines stations d’épuration peuvent être équipées de traitements complémentaires pour réduire la présence d’azote et de phosphore dans le rejet.

- La dénitrification : pour éliminer l’azote, la station d’épuration doit être équipée d’un système de dénitrification des eaux épurées avant leur rejet en le faisant passer dans un bassin spécifique d’anoxie ; On y prive d’air les bactéries d’épuration qui s’emparent des atomes d’oxygène des molécules de nitrates, ce qui libère de ce fait leurs atomes d’azote qui s’échappent sous forme gazeuse vers l’atmosphère.

- La déphosphatation Un floculant (chlorure ferrique, sulfate d’aluminium, ..) est ajouté dans le station d’épuration aux effluents. Les molécules de ce floculant fixent les particules phosphorés de suspension qui s’agglutinent pour former un floc qui précipite au fond du bassin traitement pour former de la boue d’épuration.

LE PROBLÈME DES BOUES D’ÉPURATION

Une station d’épuration qui fonctionne correctement produit des boues fermentescibles (environ 0,7 m3 par habitant par an).

Se pose ensuite le problème de leur élimination après traitement de stabilisation préparatoire ( déshydratation, compactage, compostage,..)

Plusieurs voies sont utilisées :

- L’épandage agricole est proposé comme une valorisation des boues en produits fertilisants, mais pour les agglomérations où sont implantées des industries, cette solution n’est guère satisfaisante en raison de la présence possible de produits chimiques pouvant se retrouver dans les chaînes alimentaires. La CPEPESC a pris position sur le sujet (voir cette page.).

- L’oxydation par voie humide (OVH) des boues : (voir cette page)

- L’incinération dans des fours d’incinération à ordures ménagères : Cette solution est très coûteuse et entraîne une pollution atmosphérique, ne serait-ce que par la production d’oxyde de carbone.

- Le compostage mélangé avec des déchets végétaux ou agricoles broyés : on retrouve les même sujets d’inquiétude que pour l’épandage, avec cependant une « dilution » plus poussée des produits chimiques.

- L’enfouissement en centre d’enfouissement de déchets spéciaux lorsque les boues contiennent des métaux lourds et ne son pas utilisables en agriculture.