Où sont situées les stations d’épuration des eaux usées dans les Vosges ?
Le département des Vosges compte un total de 151 stations d’épuration des eaux usées urbaines.
Le parc de stations dans les Vosges est relativement jeune : 65 % des stations d’épuration ont moins de 20 ans.
Il existe plusieurs types de station d’épuration ou filière de traitement des eaux usées :
- Les boues activées
- Les biodisques
- Les filtres plantés de roseaux
- Les lits d’infiltration-percolation
- Le lagunage naturel
Les plus répandues dans les Vosges sont les filtres plantés de roseaux qui représentent plus de 40 % des stations des Vosges. Les territoires plus denses en population concentrent plutôt le procédé par boues activées, ce qui englobe environ 33 % des stations.
Le département des Vosges globalise une capacité totale de traitement de 471 262 EH (Equivalent-Habitant = unité de mesure permettant d’évaluer la capacité d’une station d’épuration, basée sur la quantité moyenne de pollution émise par personne et par jour).
90 % de cette capacité totale épuratoire soit 427 313 EH, est traitée dans les stations d’épuration de type « Boues activées ».
Pour aller plus loin ...
Les stations d’épuration des eaux usées sont conçues pour éliminer les contaminants des eaux usées afin qu'elles puissent être réutilisées ou rejetées en toute sécurité dans l'environnement. Les principales filières de traitement peuvent être décomposées en 5 étapes :
- Prétraitement :
- Dégrillage : Retrait des gros objets (branches, plastiques, etc.) à l'aide de grilles.
- Tamisage : Élimination des particules plus petites.
- Désablage : Séparation des sables et des graviers.
- Dégraissage : Extraction des graisses et des huiles.
- Traitement primaire : Décantation primaire : Les eaux usées sont laissées au repos pour permettre aux solides en suspension de se déposer au fond du bassin de décantation, formant des boues primaires.
- Traitement secondaire (en fonction du type de station) :
- Traitement biologique : Utilisation de micro-organismes pour décomposer les matières organiques dissoutes.
- Boues activées : Les eaux usées sont aérées dans des bassins, favorisant la croissance des bactéries qui consomment la matière organique.
- Filtres biologiques : Les eaux usées passent à travers des supports biologiques colonisés par des micro-organismes.
- Lagunage : Utilisation de bassins de lagunage où les micro-organismes se développent naturellement pour traiter les eaux.
- Décantation secondaire : Les boues biologiques sont séparées de l'eau traitée dans un second bassin de décantation.
- Traitement tertiaire (si nécessaire)
- Filtration : Élimination des particules fines et des micro-organismes résiduels.
- Désinfection : Utilisation de chlore, d'ozone ou de rayons UV pour tuer les pathogènes restants.
- Traitement des nutriments : Élimination de l'azote et du phosphore pour prévenir l'eutrophisation.
- Traitement des boues :
- Épaississement : Réduction du volume des boues en éliminant l'excès d'eau.
- Stabilisation : Traitement des boues pour réduire leur potentiel de putréfaction
- Conditionnement : Préparation des boues pour la déshydratation.
- Déshydratation : Réduction de la teneur en eau des boues (par centrifugation, filtres-presse, etc.).
- Valorisation ou élimination : Les boues peuvent être valorisées (compostage, épandage agricole) ou éliminées (incinération, mise en décharge).
Il existe plusieurs filières de traitement des eaux usées. Chacune possède des avantages et des inconvénients (coût, entretien, dimension, etc…) :
Les boues activées : ce procédé imite l’épuration naturelle observée dans les cours d’eau, en l’intensifiant : l’eau, dans laquelle on insuffle de l‘air, est brassée pour faire se multiplier rapidement les microorganismes épurateurs, qui évoluent librement dans les eaux sales. Les bactéries ainsi sollicitées sont ensuite séparées de l’eau par décantation.
Les biodisques : des bactéries fixées sur des disques à moitié immergés dans les effluents alternent les phases de contact avec les effluents et les phases d’aération.
Les filtres plantés de roseaux : ce type de station s’inspire de l’épuration naturelle opérée par les sols : l’eau usée passe à travers du sable sur lequel les microorganismes épuratoires de cette eau affectionnent de se fixer. Le système est aéré artificiellement grâce une alimentation séquencée, dit « par bâchées ». Sur ce type de système, les roseaux jouent principalement un rôle mécanique, en travaillant le sable et la croûte présente en surface, facilitant ainsi l’infiltration des eaux usées.
Les lits d’infiltration-percolation : le principe de fonctionnement de ce procédé est identique à celui des filtres plantés de roseaux, à la différence près que les filtres ne sont pas plantés de macrophytes.
Le lagunage naturel : le plus « rustique », il revient à laisser faire la nature, en exposant les eaux usées à la lumière du soleil dans une série de bassins de faible profondeur. Les micro-algues vivant dans ces eaux s’y développent. Elles dégagent ainsi de l’oxygène qui, ajouté à celui qui s’échange entre l’air et l’eau, permet aux bactéries épuratrices de vite se reproduire.
Chaque étape et filière de traitement est conçue pour répondre aux spécificités des eaux usées à traiter et aux exigences environnementales. L'objectif final est de rendre les eaux usées suffisamment propres pour qu'elles puissent respecter les normes de rejets imposées par la réglementation et puissent ainsi être rejetées sans nuire à l'environnement ou à la santé publique.
Selon le dimensionnement des stations d’épuration (en équivalents habitants), les gestionnaires doivent réaliser des analyses de contrôles de performance du système et transmettre des documents règlementaires à intervalles réguliers. (Rapport sur le Prix et la Qualité du Service, Bilans de fonctionnement, …)
Les stations d'épuration doivent respecter des normes strictes concernant la qualité des eaux rejetées dans le milieu naturel, telles que définies par les arrêtés ministériels et les directives européennes (comme la Directive 91/271/CEE concernant le traitement des eaux urbaines résiduaires).
Les boues d’épuration c’est quoi ?
Les boues d'épuration sont un sous-produit inévitable du traitement des eaux usées. Elles contiennent :
- De l'eau, généralement entre 95 % et 99 %.
- Des matières organiques, principalement des déchets humains, des aliments, et des autres matières biodégradables présentes dans les eaux usées.
- Des matières minérales (sables graviers…) provenant des activités humaines et des phénomènes naturels.
- Des micro-organismes (bactéries, virus, parasites et autres micro-organismes).
- Des métaux lourds, tels que le plomb, le mercure, le cadmium, et le nickel, provenant de sources industrielles et domestiques.
- Des composés chimiques tels que des résidus de détergents, de produits chimiques industriels, de pesticides, et d'autres substances synthétiques.
Comment se forment ces boues ?
Les boues de l'épuration se forment lors du traitement des eaux usées. Ces traitements diffèrent en fonction du process de traitement des eaux usées.
La filière « boues activées » représente la grande majorité des volumes de boues produite. La production de boues se fera principalement dans le réacteur biologique. Ces boues seront ensuite récupérées dans un ouvrage appelé clarificateur, qui va assurer la séparation de l’eau traitée et des boues, par une simple décantation.
Pour une filière « Filtre planté de roseaux », les boues vont être retenues en surface de filtre, asséchées par drainage et évapotranspiration, décomposées pour la partie matière organique par les microorganismes présents dans les boues et minéralisées au fil du temps.
Les boues d’épuration : une ressource qui peut être valorisée
Soit, elles sont éliminées, lorsque leur composition ne leur permet pas d’être réutilisées. Dans ce cas, les boues non réutilisables sont incinérées. Elles sont donc une source d’énergie intéressante.
Soit, elles sont valorisées et réutilisées pour l’épandage agricole en épandage direct, sous forme de compost ou pour de la production de biogaz qui peut être utilisé pour la production d’électricité.
La réglementation des boues d'épuration en France est très stricte et vise à protéger l'environnement et la santé publique en assurant une gestion appropriée et sécurisée de ces résidus. Les exploitants de stations d'épuration, les agriculteurs et les autorités locales doivent tous coopérer pour garantir la conformité aux normes en vigueur et optimiser la valorisation des boues.