Rechercher:

Le LERM : dossier technique

Les réseaux d'assainissement : petite histoire et fonctionnement

 

 

Sommaire
De l'assainissement des villes à l'assainissement de l'eau
Réseaux séparatifs ou unitaires
Vers l'assainissement moderne
Des bactéries à notre service

 

Le temps du cloaque

Attachant une grande importance à la qualité de l'eau les Romains ont construit des aqueducs, des thermes, des égouts et des latrines.

Une ville romaine était d'abord bâtie sur l'établissement de ces services d'évacuation, qui avec le temps furent couverts et enterrés pour des raisons d'odeur et de salubrité. Voir notre entretien avec A. Bouet : Les égouts romains...

Au Moyen-Age, tous les déchets domestiques solides et liquides sont jetés dans la rue et dispersés au hasard. Pour se protéger des chutes d'immondices divers, les plus riches utilisent un carrosse. Les gens aisés utilisent la chaise à porteur pour ne pas salir leurs chaussures ou le bas de leur vêtement dans le cloaque que sont alors les rues.

Cette situation dure globalement jusqu'au XVIIIe siècle. Les épidémies en ville sont fréquentes : peste, choléra et typhus tuent des milliers de personnes chaque année en Europe.

Des égouts pour assainir les villes

C'est lors de la seconde moitié du XIXe siècle que s'élabore la conception moderne de l'assainissement. John Snow découvrit la véritable origine du choléra lors de l'épidémie de 1854 à Londres. Le mouvement hygiéniste, né en Angleterre, préconise alors de collecter les eaux urbaines et de les mener, par des canalisations enterrées, jusqu'à des sites de rejets en milieu naturel. C'est l'importante contamination de Londres, en 1858, qui amène ensuite le gouvernement à décider de la construction du réseau des égouts de la capitale anglaise.

En savoir plus :
L’alimentation et les usages de l’eau à Paris du XIIe au XVIe siècle.Paul BENOIT, Université de Paris
Discours admirables de la nature des eaux : des eaux des fleuves, fonteines, puits, cisternes, estangs, mares & autres eaux douces : de leur origine, bonté, mauvaistie, & autres qualitez : avec le moyen de faire des fonteines en tous lieux. Palissy, Bernard (1580)

De l'assainissement des villes à l'assainissement de l'eau

Les villes ont été assainies par la réalisation de réseaux d'égouts destinés à recevoir et à transporter l'ensemble des eaux, y compris les eaux de pluie. Le tout à l'égout est donc un réseau unitaire aux larges dimensions qui a amélioré les conditions de vie des villes et qui les a protégées des inondations.

La croissance continue de l'urbanisation (accroissement démographique et développement industriel) a engendré une dégradation importante des milieux naturels qui se trouvaient en aval des sites de rejet de ces réseaux. La nécessité d'assainir les eaux usées des villes avant leur restitution au milieu a donc fini par s'imposer.

On est alors passé d'une logique de l'éloignement de l'eau usée à une logique de collecte et de traitement de cette eau. La France compte aujourd'hui environ 250 000 km de canalisations d'eau usée qui drainent 50 millions d'usagers. Le taux de collecte est estimé à environ 70%.

La loi de 1964 relative au Régime et à la répartition des eaux et à la lutte contre leur pollution a permis la création des Agences financières de bassins, qui sont devenues les Agences de l'eau. Cette loi de 1964 a été renforcée par la Loi sur l'eau de 1992 qui transpose en droit français la Directive européenne du 21 mai 1991 relative au Traitement des eaux résiduaires urbaines.


Réseaux séparatifs ou unitaires

S'il est relativement facile de prévoir et de contrôler les volumes d'eaux usées domestiques, il en va différemment des eaux pluviales.
Les réseaux unitaires évacuent dans les mêmes canalisations les eaux usées domestiques et les eaux pluviales. Ils cumulent les avantages de l'économie (un seul réseau à construire et à gérer) et de la simplicité, mais nécessitent de tenir compte des brutales variations de débit des eaux pluviales dans la conception et le dimensionnement des collecteurs et des ouvrages de traitement.
Le fonctionnement de stations d'épuration est mis en difficulté en cas de fort épisode pluvieux qui dilue les effluents à traiter.

Les réseaux séparatifs collectent les eaux domestiques et les eaux pluviales dans des réseaux différents et séparés. Ce système permet d'éviter le risque de débordement d'eaux usées dans le milieu naturel lorsqu'il pleut. Il permet aussi de mieux maîtriser le flux et sa concentration en pollution et de mieux adapter la capacité des stations d'épuration en conséquence.

Vers de l'assainissement moderne

Certains, dès le début du XXe siècle, avaient attiré l'attention sur la pollution provoquée en milieu naturel par les eaux de pluie gonflant les réseaux unitaires… Mais les eaux de pluie ont longtemps été considérées a priori comme non polluées. C'est dans les années 80 que la pollution causée par les rejets d'eau pluviale, surtout dans le cadre des surverses des réseaux unitaires commence à être considérée comme significative.
La pollution quitte donc les villes mais se concentre maintenant sur les sites de rejets : les champs d'épandage et les fleuves. C'est pour limiter les odeurs queles premières désinfections de rejets sont tentées. Les déchets solides des eaux usées et ceux-ci pourront alors être récupérés et utilisés comme fertilisants des terres agricoles. Les eaux décantées se verront additionnées de produits chimiques désinfectant. La décantation sera la seule opération qui sera conservée dans les traitements actuels d'assainissement des eaux.

Avec le développement des connaissances en microbiologie, il apparaît vite évident que les micro-organismes (bactéries) sont responsables de la dégradation de la matière organique.
Les capacités autoépuratrices naturelles des milieux aquatiques permettant à un écosystème aquatique équilibré de transformer ou d'éliminer les substances, essentiellement organiques qui lui sont apportées sont accélérées et amplifiées dans des ouvrages adaptés où les bactéries, naturellement présentes dans l'eau, transforment la pollution en l'utilisant pour leur propre croissance et en la minéralisant. Découverte à la fin du 19ème siècle, la technique par culture libre, appelée également boues activées est encore la plus pratiquée.
Dès 1914, des scientifiques anglais présentent un système de bassin où les eaux usées sont aérées pour permettre leur dégradation par les micro-organismes des effluents.

Note
L'autoépuration concerne l'ensemble des processus biologiques : dégradation, consommation de la matière organique, photosynthèse, respiration animale et végétale, etc, chimiques, (oxydoréduction, etc)., et physiques, )dilution, dispersion, adsorption etc.).


Des bactéries à notre service

Dans ce bassin, les eaux usées produisent des boues qui tombent au fond. L'idée innovante a été de maintenir ces boues dans le bassin. Faites de micro-organismes, elles vont permettre de dégrader les matières biodégradables encore plus vite. Elles sont comme "activées". La réflexion se porte ensuite sur les besoins en oxygène de ces bactéries. Mieux elles sont aérées, mieux elles éliminent les composés carbonés. Elles éliminent en même temps un peu d'azote et de phosphore.
Avec l'évolution des textes réglementaires, il a fallu trouver les conditions adaptées pour que se développent aussi les bactéries capables de traiter l'azote et le phosphore. De nos jours, de plus en plus de stations d'épuration sont équipées de cette façon car il est devenu obligatoire de ne plus rejeter des eaux usées encore chargées en azote et en phosphore dans le milieu naturel.

Les étapes de l'assainissement de l'eau aujourd'hui

Une station d'épuration urbaine à boues activées comprend en général les étapes suivantes :

Prétraitement : dégrillage, dessablage, déshuilage
Traitement primaire : simple décantation avec récupération des boues et écrémage des flottants
Traitement secondaire : aération et brassage, clarification

À partir de ce dernier élément, l'eau clarifiée est rejetée (sauf traitement tertiaire) et les boues décantées sont renvoyées en grande partie vers le bassin d'aération, la partie excédentaire est dirigée vers un circuit spécifique.

Le traitement secondaire peut comporter des phases d'anoxie qui permet de dégrader les nitrates.

Traitement tertiaire de désinfection par le chlore ou l'ozone (pour éliminer les germes pathogènes).

Chaque étape du traitement génère des sous-produits qu'il faut également éliminer : déchets grossiers, sables et surtout les boues constituées de bactéries mortes.


Etapes de l'assainissement dans une station à boues activées






 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


BNF, Gallica

 

 

 


BNF, Gallica

 

 


Bassin à boues activées avec apport d'oxygène