6. Traitement des eaux
usées :
L'épuration des eaux usées consiste à
décanter les éléments polluants particulaires et à
extraire les éléments dissous qui sont transformés en
matière sédimentable suite à un traitement
approprié. Ainsi, à la sortie de la station il en résulte
d'une part une eau épurée rejetée dans le milieu naturel,
et d'autre part, il reste des sous-produits désignés sous le
terme des boues résiduaires (Werther et Ogada, 1999). Les divers
procédés d'épuration des eaux usées actuels
entraînent une production plus ou moins importante de boues
résiduaires. La matière solide de ces résidus contient
à la fois des éléments naturels valorisables et des
composés toxiques en relation avec la nature des activités
raccordées au réseau d'assainissement, industrielles ou
domestiques. L'épandage direct de ces boues se heurte à de fortes
résistances de l'opinion concernant les risques sanitaires
éventuels qu'implique cette pratique du fait de la présence
d'agents pathogènes, d'éléments traces métalliques
et de composés organiques toxiques. Afin de préserver les
productions agricoles et l'environnement, l'innocuité des boues passe
par le respect de normes d'épandage ou par l'utilisation de produits
dérivés de celles-ci par voie chimique ou biologique.
6.1. Les filières de traitements des eaux
usées
Collectées par le réseau d'assainissement d'une
agglomération, les eaux usées urbaines contiennent de nombreux
éléments polluants, provenant de la population (eaux
ménagères, rejets des toilettes - eaux "vannes", etc.) et des
activités commerciales et industrielles. Elles sont acheminées
vers une station d'épuration où elles subissent plusieurs phases
de traitement.
Le but de ces différents traitements est de diminuer
suffisamment la quantité de substances polluantes contenues dans les
eaux usées pour que l'eau finalement rejetée dans le milieu
naturel ne dégrade pas ce dernier. Le "nettoyage" des eaux usées
obéit donc à une logique de préservation des ressources en
eau et de protection de l'environnement. La réglementation
récente en a sensiblement renforcé l'importance dans notre
pays.
Figure 1 : Étapes de traitement
La dépollution des eaux usées nécessite
une succession d'étapes faisant appel à des traitements
physiques, physico-chimiques et biologiques. En dehors des plus gros
déchets présents dans les eaux usées, l'épuration
doit permettre, au minimum, d'éliminer le majeur parti de la pollution
carbonée.
Selon le degré d'élimination de la pollution
et les procédés mis en oeuvre, trois niveaux de traitements sont
définis.
Il existe plusieurs filières, mais le choix d'un
procédé de traitement doit être adéquat du point de
vue climatique, des applications attendues et de l'investissement (ADEME, 1996;
Werther et Ogada, 1999; CEE, 2001). Ce procédé nécessite
un ensemble cohérent de traitements effectués après des
prétraitements tels que le dégrillage, le dessablage et le
dégraissage. Parmi ces filières, on trouve :
v Les prétraitements : consistent
à débarrasser les eaux usées des polluants solides les
plus grossiers (dégrillage, dégraissage). Ce sont de simples
étapes de séparation physique.
v Les traitements primaires : regroupent
les procédés physiques ou physico-chimiques visant à
éliminer par décantation une forte proportion de matières
minérales ou organiques en suspension. A l'issue du traitement primaire,
seules 50 à 60 % des matières en suspension sont
éliminées. Ces traitements primaires ne permettent d'obtenir
qu'une épuration partielle des eaux usées. Ils ont d'ailleurs
tendance à disparaitre en tant que seul traitement, notamment lorsque
l'élimination de la pollution azotée est requise. Pour
répondre aux exigences réglementaires, une phase de traitement
secondaire doit être conduite.
Le principe du traitement physico-chimique :
utilisation d'adjuvants chimiques pour éliminer les matières en
suspension. Il comporte une phase de coagulation (agglomération des
colloïdes par addition par exemple de sels de fer ou d'aluminium), une
phase de floculation et une phase de décantation pour assurer la
séparation entre solide et liquide suite à l'injection des agents
floculants tel le charbon actif en poudre. Ces traitements acceptent les
variations brutales de charges polluantes, mais ils sont très
coûteux en exploitation selon les adjuvants chimiques utilisés.
v Les traitements secondaires :
recouvrent les techniques d'élimination des matières polluantes
solubles (carbone, azote, et phosphore). Ils constituent un premier niveau de
traitement biologique. Pour satisfaire à la réglementation
actuelle, les agglomérations de plus de 2 000
équivalents-habitants devront être raccordées à des
stations d'épuration permettant un traitement secondaire des eaux
usées d'ici fin 2005. Le traitement secondaire est donc désormais
le niveau minimal de traitement qui doit être mis en oeuvre dans les
usines de dépollution.
Le principe du traitement biologique : il
permet la biodégradation des matières organiques des eaux
usées grâce à des bactéries aérobies ou
anaérobies dans des systèmes suivants :
- Système intensif à cultures
fixes telles que les lits bactériens et les disques biologiques ou
à cultures libres telles que les boues activées.
- Système extensif dont le plus
répandu et le plus classique est le lagunage surtout dans les pays
à climat chaud et où le terrain est disponible à
coût raisonnable. Il consiste en un lent écoulement de l'affluent
dans un ou plusieurs réservoirs plus ou moins profonds.
v Traitement tertiaire ou les traitements
complémentaires: Dans certains cas, des traitements tertiaires
sont nécessaires. On retrouve le traitement par :
désinfection, dénitrification, déphosphatation.
notamment lorsque l'eau épurée doit être
rejetée en milieu particulièrement sensible. A titre
d'illustration, les rejets dans les eaux de baignade, dans des lacs souffrant
d'un phénomène d'eutrophisation ou dans des zones
d'élevage de coquillages sont concernés par ce troisième
niveau de traitement. Les traitements tertiaires peuvent également
comprendre des traitements de désinfection. La réduction des
odeurs peut encore être l'objet d'attentions particulières.
| 
