2.2.2.3. Assainissement
Au début du 19e siècle, la pression
démographique dans les villes a entrainé des problèmes de
santé car les eaux usées et les déchets étaient
simplement jetés par la fenêtre ou recueillis dans des caniveaux
situés au milieu de la chaussée ou bien envoyés dans des
cours d'eau ou les points bas de la ville ; cela a poussé les
autorités à prendre des mesures d'hygiène et
d'assainissement. Le tout-à-l'égout d'abord et en suite
l'installation de stations d'épuration vont permettre de pallier ces
difficultés. L'histoire de l'assainissement a ainsi un lien très
étroit avec l'hygiène, la maitrise de l'eau et la maitrise des
déchets. Il s'en dégage trois objectifs principaux pour le
système urbain : améliorer le confort des habitants car nul
n'aimerait voir des eaux usées ou pluviales stagner dans sa maison, dans
son jardin ou dans la rue ; garantir l'hygiène et la salubrité en
évitant les nuisances provenant des eaux usées et enfin,
permettre le développement de la ville car « le zonage
d'assainissement et la bonne gestion des eaux pluviales permettent une
urbanisation cohérente et à long terme » (Bordet, 2007
: 249).
L'assainissement est donc l'ensemble des techniques de
collecte des eaux usées et pluviales, de leur évacuation et de
leur traitement de façon à satisfaire aux normes de rejet. Le
traitement et l'élimination des boues en font aussi partie ;
l'assainissement peut être collectif ou non collectif.
Assainissement collectif
Collecte et transport des eaux
L'assainissement collectif est la collecte,
l'évacuation et le traitement des effluents domestiques et industriels
grâce à un réseau de canalisations souterraines
appelé égouts ; ces effluents sont acheminés dans une
station pour traitement puis rejetés dans le milieu naturel qui est le
plus souvent un cours d'eau. Les eaux de pluie aussi sont collectées et
acheminées via des canalisations et selon le cas vers une station de
traitement ou directement rejetées dans le milieu naturel.
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On distingue deux types de réseaux de collecte : le
réseau unitaire et le réseau séparatif.
Le réseau unitaire est fait d'un
collecteur unique qui évacue les eaux usées et les eaux pluviales
jusqu'à une station d'épuration pour traitement. On y adjoint des
ouvrages connexes que sont les bassins d'eaux pluviales et les
déversoirs d'orage qui permettent d'acheminer les eaux pluviales
excédentaires directement dans les milieux récepteurs en cas de
fortes pluies. Les STEP sont ainsi soulagées, ce qui améliore
leur rendement.
Le réseau séparatif est
constitué de deux collecteurs distincts séparant eaux
usées et eaux pluviales à la source : l'un collecte et achemine
les eaux usées domestiques vers une station d'épuration pour
traitement et l'autre, les eaux pluviales qu'il évacue vers le milieu
naturel.
Les eaux usées subissent un traitement
mécanique, chimique et ou biologique, alors que les eaux pluviales ou
claires sont simplement filtrées et décantées avant
d'être acheminées vers le lac ou les cours d'eau.
Cette décantation et ce filtrage se font grâce
à des bassins de stockage des eaux de pluie qui sont
aménagés à l'amont de ce réseau pour réguler
les débits.
Traitement des eaux
On distingue deux types de traitement : le traitement extensif
des effluents par lagunage naturel et le traitement intensif par les stations
d'épuration.
Pour le lagunage naturel, les effluents,
surtout domestiques, sont conduits vers une zone humide artificielle
aménagée qui les épure grâce à
l'énergie solaire. Il s'agit de la reproduction des processus naturels
d'autoépuration qui consistent au traitement biologique des effluents
pendant un séjour assez long dans une série de bassins
étanches. L'autoépuration repose sur la dégradation de la
matière organique par les bactéries, les algues et les
végétaux présents. L'eau épurée est remise
dans un cours d'eau et les boues sont stockées au fond du bassin.
Ce type de traitement a un bilan environnemental positif
car
« f...] aucun raccordement électrique n'est
nécessaire, f...] la qualité bactériologique des eaux
rejetées est souvent excellente, proche des normes sanitaires des eaux
de baignage f...] le traitement de l'azote organique (DBO5-DCO) et de l'azote
est bon f...] celui du phosphore est correct avec 60/70% d'élimination
». (Bordet, 2007 : 283)
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Il a un faible coût d'investissement et de
fonctionnement. Par contre, il nécessite un entretien régulier :
nettoyage, fauchage de la végétation, enlèvement des
boues, etc.
Pour ce qui est du traitement intensif, les
effluents de toutes sortes sont acheminés vers les stations
d'épuration qui sont des installations qui permettent de traiter ces
effluents par un procédé artificiel, en imitant le processus
naturel décrit ci-dessus. Ses nombreux procédés, dont
entres autres : les lits bactériens, disques biologiques et boues
activées, intensifient les phénomènes de transformation et
de destruction des matières organiques, d'où son nom.
Les stations d'épuration produisent de l'eau
épurée restituée dans le milieu et des boues qui subiront
encore des traitements.
Deux étapes majeures sont distinguées dans le
traitement intensif des eaux usées : le lavage de l'eau et le traitement
des boues.
Le lavage de l'eau comprend quatre étapes :
- un prétraitement où les déchets
organiques ou minéraux de grande taille susceptibles de gêner les
traitements ultérieurs sont séparés de l'eau. Le
prétraitement comprend les ouvrages tels que le
dégrilleur qui stoppe les matières
grossières et inertes véhiculées jusqu'à la station
par les collecteurs (chiffons, morceaux de bois, feuilles, plastiques, etc.),
le dessableur qui retient les sables et graviers qui se
déposent avant la station de dépollution car dommageables pour
les équipements mécaniques, le
dégraisseur-déshuileur qui retient les huiles,
les graisses et les hydrocarbures flottant et susceptibles de perturber le
traitement biologique.
Tous ces déchets issus du prétraitement sont
évacués avec les ordures ménagères. Les huiles et
les graisses sont traitées comme des déchets spéciaux.
- un traitement primaire qui permet la décantation des
matières en suspension et des matières colloïdales. On
obtient des boues primaires très fermentescibles.
- un traitement secondaire qui permet d'éliminer la
pollution organique colloïdale et dissoute par voie biologique. Les boues
produites sont séparées de l'eau grâce à un
clarificateur. On obtient alors des boues secondaires et un rejet liquide sans
aucune matière en suspension.
- un traitement tertiaire qui lui, permet une
élimination suffisante du phosphore et de l'azote car ces
minéraux, très nutritifs, accélèrent la
prolifération d'algues et de végétaux qui entraine
l'eutrophisation du milieu récepteur lorsqu'ils y sont
rejetés.
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- un traitement de finition qui assure une épuration de
qualité préservant les milieux naturels. Il peut s'agir de
lagunes de finition, de filtration sur charbon actif, de filtration sur lits de
sable, etc.
Les boues issues du lavage de l'eau doivent être
traitées. Elles sont liquides et concentrent la pollution
traitée. Il est indispensable de les éliminer dans le respect de
l'environnement.
Le traitement des boues se fait en trois étapes :
- leur stabilisation par minéralisation qui
évite les fermentations et les nuisances. Elle se fait par voie
biologique aérobie dans un bassin d'aération ou par voie
anaérobie dans un digesteur ou encore par voie chimique et adjonction de
chaux.
- la réduction de leur volume par élimination de
l'eau dans un épaississeur ou par séchage-déshydratation
grâce à des lits de séchage ou des presses.
- leur stockage et leur conditionnement qui est fonction de
leur utilisation finale. Elles peuvent être incinérées et
ainsi valorisées pour la production d'énergie ou bien être
recyclées dans l'agriculture. Les problèmes qui se posent
à ce niveau sont le traitement adéquat des fumées issues
de l'incinération et les produits nuisibles présents dans ces
boues si elles doivent servir d'amendements agricoles.
La valorisation énergétique et agricole des
boues d'épuration est bénéfique pour les
collectivités. Mais il faut prendre des précautions en ce qui
concerne l'épuration des fumées et poussières
d'incinération, la protection des sols et des individus. Dans ce dernier
cas, une bonne connaissance des boues et une bonne organisation de
l'épandage sont nécessaires.
Assainissement non collectif
L'assainissement non collectif permet l'élimination des
eaux usées domestiques d'une habitation individuelle (assainissement
individuel) ou de plusieurs habitations (assainissement autonome) sur les lieux
mêmes où se trouvent ces habitations, la faible densité et
la dispersion de l'habitat dans ces zones induisant des coûts très
élevés si on envisageait un assainissement collectif.
Il s'agit ici de fosses septiques dans lesquelles les eaux
usées sont déversées et le traitement de ces eaux est
privé. Ce traitement est fait par le pouvoir épurateur naturel du
sol qui filtre l'eau. Le milieu récepteur est le sous-sol qui infiltre
l'effluent épuré. Les matières solides qui deviennent des
boues sont vidangées.
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Ce type d'assainissement n'est pas souvent accepté par
les autorités et il constitue une étape transitoire vers
l'assainissement collectif car les dangers qui y sont liés sont
énormes. Ainsi l'assainissement non collectif n'est pas accepté
s'il existe une nappe trop proche, si le sol n'est pas assez perméable
pour permettre l'infiltration, s'il y a risque de contamination de captages,
etc.
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