Assainissement collectif
Préserver l'environnement et la santé publique
L'assainissement collectif constitue un pilier essentiel dans la préservation de l'environnement et la protection de la santé publique.
Au cœur de l'assainissement collectif se déploie un réseau complexe de canalisations et de stations de traitement spécialement conçues pour recueillir et épurer les eaux usées générées par les habitations, les industries et les entreprises.
Cette stratégie porte en elle des avantages significatifs, incluant la réduction des risques de contamination des sols, des rivières et des nappes phréatiques, ainsi que la prévention des maladies liées à l'eau.
Les principes de l'assainissement collectif englobent divers aspects :
Collecte et acheminement des eaux usées
Les eaux usées sont canalisées à travers un réseau de tuyauteries vers des installations de traitement centralisées. Cette collecte prévient leur déversement dans l'environnement, contribuant ainsi à limiter la propagation des maladies et la dégradation écologique.
Traitement des eaux usées
Les installations de traitement jouent un rôle vital dans le nettoyage des eaux usées. Différentes étapes, telles que la filtration, la décantation, la biofiltration et la désinfection, sont mises en œuvre pour éliminer les contaminants et les agents pathogènes, produisant ainsi de l'eau traitée en conformité avec les normes de qualité.
Conformité aux normes environnementales
Les installations d'assainissement collectif sont assujetties à des réglementations strictes visant à limiter les rejets polluants et à garantir leur respect des normes environnementales. Ceci contribue à protéger les écosystèmes aquatiques et à maintenir la qualité de l'eau dans les cours d'eau et les mers.
Avantages en matière de santé et de société
En contenant la propagation des maladies d'origine hydrique, l'assainissement collectif améliore la santé publique en réduisant les risques d'infections et de pandémies liées à l'eau. De plus, il élève la qualité de vie en créant un environnement plus propre et sécurisé pour les communautés.
Impact économique positif
Bien que les investissements initiaux dans les infrastructures d'assainissement collectif puissent être considérables, les avantages à long terme surpassent largement les coûts. La protection de l'environnement, la santé publique et le bien-être des habitants contribuent à un développement durable et à une économie plus stable.
Les étapes de l’assainissement collectif
L'assainissement collectif met en œuvre plusieurs procédés et étapes pour la collecte, le transport et le traitement des eaux usées afin de les rendre propres et sans danger pour l'environnement. Voici quelques-uns des principaux procédés utilisés dans l'assainissement collectif :
1. Collecte et acheminement des eaux usées
La collecte des eaux usées est la première étape cruciale de l'assainissement collectif. Un réseau de canalisations interconnectées est soigneusement conçu pour capter les eaux usées générées par les habitations, les entreprises et les industries.
Ces canalisations sont généralement disposées en utilisant les principes de la gravité pour permettre un écoulement constant vers les points de collecte principaux, tels que les postes de relevage.
Les canalisations sont dimensionnées en fonction de la charge prévue et des caractéristiques hydrauliques de la région, afin d'assurer un transport fluide des eaux usées vers les installations de traitement.
2. Relevage des eaux usées
Lorsque le relief topographique pose des défis, des stations de relevage sont installées pour surmonter les variations d'altitude et maintenir un écoulement continu des eaux usées.
Ces stations sont équipées de pompes puissantes capables de soulever les eaux usées vers des niveaux plus élevés, où elles peuvent rejoindre les conduites principales de traitement.
Les niveaux de liquide dans les stations de relevage sont surveillés en temps réel pour déclencher le démarrage des pompes au besoin, garantissant ainsi que les eaux usées atteignent efficacement les étapes ultérieures du processus.
L'entretien régulier et la surveillance des équipements de relevage sont essentiels pour éviter les pannes et les perturbations dans le flux des eaux usées.
3. Prétaitement
Le prétraitement vise à éliminer les gros solides et les matières flottantes des eaux usées avant qu'elles n'entrent dans les installations de traitement principales.
Des grilles et des tamis sont utilisés pour capturer les débris tels que les déchets, les lingettes et les objets solides. Ce processus prévient les obstructions et les dommages aux équipements de traitement ultérieurs.
Une fois les solides retirés, les eaux usées passent par des dégrilleurs et des dessableurs pour séparer les particules plus fines et les sables, les empêchant de pénétrer plus loin dans le système.
4. Traitement biologique
L'étape de traitement biologique est une étape fondamentale dans l'élimination des matières organiques. Les méthodes comme le procédé de boues activées ou les lits bactériens sont utilisées pour favoriser la croissance de micro-organismes aérobies (nécessitant de l'oxygène) qui décomposent les matières organiques en dioxyde de carbone, en eau et en biomasse.
Ces micro-organismes transforment les substances organiques en boues biologiques qui sont ensuite séparées des eaux traitées dans les étapes suivantes. L'aération prolongée, où de l'oxygène est injecté dans les bassins de traitement, stimule la croissance des micro-organismes.
5. Décantation
Après le traitement biologique, les eaux usées entrent dans des bassins de décantation ou de clarification. Dans ces bassins, la vitesse d'écoulement est réduite, permettant aux solides en suspension plus lourds de se déposer au fond sous l'effet de la gravité.
Les solides sédimentés forment des boues primaires, tandis que les eaux clarifiées s'accumulent en surface. Les boues primaires sont ensuite pompées vers les unités de traitement ultérieures. Cette étape contribue à éliminer une partie significative des solides en suspension et des particules de matières organiques.
6. Filtration
Après la décantation, les eaux clarifiées passent par des filtres à sable ou des systèmes de filtration avancés tels que des membranes de microfiltration ou d'ultrafiltration.
Les filtres à sable retiennent les particules plus fines, tandis que les membranes de filtration éliminent les particules de taille nanométrique et les micro-organismes restants. Cette étape améliore considérablement la qualité de l'eau en éliminant les matières en suspension, les turbidités résiduelles et les micro-organismes.
7. Désinfection
Les eaux traitées passent ensuite par l'étape de désinfection pour éliminer les bactéries pathogènes et les micro-organismes potentiellement dangereux. Le chlore est souvent utilisé comme désinfectant chimique. Il tue les micro-organismes en endommageant leurs membranes cellulaires et leurs structures génétiques.
Alternativement, l'exposition aux rayons ultraviolets peut inactiver les micro-organismes en altérant leur ADN. Cette étape garantit que les eaux usées traitées ne contiennent pas de micro-organismes nuisibles avant d'être rejetées ou réutilisées.
8. Gestion des boues
Les boues résultant des étapes de décantation et de traitement biologique sont épaissies pour réduire leur teneur en eau, ce qui les rend plus faciles à manipuler et à transporter. Ensuite, elles peuvent être déshydratées pour réduire leur volume.
Les boues épaissies et déshydratées peuvent être transformées en produits utiles, tels que des engrais ou des combustibles. Cependant, si les boues ne sont pas réutilisées, elles doivent être éliminées conformément aux réglementations environnementales pour éviter toute contamination.
9. Réutilisation ou rejet
Après avoir été traitées, les eaux épurées peuvent être réutilisées pour des usages non potables, tels que l'irrigation agricole, l'arrosage paysager ou les besoins industriels, selon les besoins locaux et les réglementations.
Alternativement, les eaux traitées peuvent être rejetées dans les cours d'eau, les lacs ou les océans, contribuant ainsi à la recharge des réserves d'eau naturelles. Les réglementations locales déterminent les normes de qualité de l'eau rejetée pour protéger l'environnement.
Les eaux parasites
Définition
Une eau parasite ou eau claire parasite est une eau qui transite dans un réseau d'assainissement non conçu pour la recevoir.
Origine
L'origine des eaux parasites sur les réseaux de Saint-Martin est principalement due aux intrusions d'eaux pluviales dans le réseau d'assainissement des "eaux usées" qui peuvent avoir plusieurs origines : des branchements incorrects de gouttières ou autres ouvrages (descentes de garage, grilles de cour privée…), des raccordements incorrects d'avaloirs et de grilles du réseau des eaux pluviales sous domaine public.
Conséquences
Les eaux claires parasites constituent un problème important du fonctionnement des systèmes d'assainissement. Les impacts des eaux parasites sur le réseau d'assainissement sont multiples :
- Diminution de la capacité de transit entraînant des surcharges hydrauliques dans les collecteurs et les postes de relèvement. Cette saturation peut entraîner des surverses dans les caves, sur la chaussée ou dans le milieu naturel. De plus, la présence d'eaux claires limite les futurs raccordements au réseau et réduit l'efficacité des investissements réalisés;
- Surcharge des postes de relèvement avec augmentation des durées de pompage et donc des consommations d'énergie, usure mécanique des équipements.
Usure accélérée des collecteurs provoquée soit par l'agressivité des effluents, soit par l'érosion progressive des matériaux de remblais de la tranchée d'assainissement sous l'action des eaux d'infiltration qui peuvent provoquer des fissures, tassements différentiels…
Pour les stations d'épuration, les conséquences techniques de la présence des eaux parasites sont doubles.
- Surcharge hydraulique pouvant provoquer le dépassement de la capacité de la station d'épuration et des rejets non traités au milieu naturel;
- Dilution des effluents avec baisse du rendement épuratoire et des temps de séjour.
De plus, les pointes de débit importantes nuisent à la qualité du process d'épuration (décantation notamment) comme pour les postes de relèvement, le passage des eaux parasites augmente le coût de fonctionnement de la station.
Solutions
Dans le cadre des schémas directeur d'assainissement, un diagnostic préalable de l'existant permet : - D'estimer les différents débits d'eau parasite;
- De localiser les différentes entrées d'eau parasite dans le réseau : passage caméra, test à la fumée...
Ce diagnostic doit déboucher sur un programme de travaux de réhabilitation du réseau de collecte des eaux usées permettant de diminuer fortement, de façon pérenne, les arrivées d'eaux parasites dans le réseau et la station.
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