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L'environnement en 1 clic!

L'assainissement

Le but de cette page est d'expliquer le fonctionnement d'une station d'épuration qui permet de traiter les eaux usées domestiques et industrielle avant de les rejeter dans un cours d'eau.

Face aux technologies actuelles, les stations d'épuration ont des visages totalement différents, suivant le volume d'eau à traiter et l'origine des eaux usées (essentiellement domestique ou essentiellement industrielle). Mais les grands principes de l'épuration sont toujours identiques, même si sur certaines stations toutes les étapes ne sont pas présentes, car elles ne sont pas utiles.

La pollution des eaux usées domestiques et industrielles

Les eaux usées domestiques et industrielles ne peuvent être déversées directement dans les cours d'eau car celles-ci sont polluées. En effet, elles sont constituées d'urine, d'excréments, de produits ménagers, de savon, de lessive qui la rendent dangereuse pour les cours d'eau.
Les détergents contiennent des phosphates, comme les engrais pour les plantes. Ils favorisent donc la prolifération des algues, qui deviennent alors envahissantes et empêchent les autres espèces aquatiques de vivre (phénomène d'eutrophisation).
L'urine contient elle aussi de l'azote et du phosphore qui favorisent la formation des algues.
Les excréments, en plus de l'azote et du phosphore, contiennent aussi des bactéries et virus provoquant des maladies graves comme le choléra et la typhoïde.

C'est à cause de cette pollution qu'il est nécessaire de traiter les eaux avant de les rejeter, grâce à une station d'épuration.

Les réseaux

Il existe 2 types de réseaux: Les réseaux collectifs et les réseaux individuels. Le réseau collectif est le réseau d'égout classique que l'on connait en ville et qui relie chaque maison à la station d'épuration. Mais à la campagne, les maisons ne sont pas toujours raccordées aux égouts collectifs. Dans ce cas, elles doivent avoir leur propre petite installation d'assainissement. En général, c'est une sorte de cuve enterrée près de la maison. L'eau y subit un traitement pour être lavée avant d'être répandue dans la terre.

Le réseau collectif quand a lui peut être unitaire ou séparatif. Un réseau unitaire évacue dans une même canalisation les eaux usées domestiques et les eaux pluviales. Il cumule les avantages de l'économie (un seul réseau à construire et à gérer) et de la simplicité (toute erreur de branchement est exclue, par définition) ; mais nécessite de tenir compte des brutales variations de débit des eaux pluviales dans la conception et le dimensionnement des collecteurs et des ouvrages de traitement. Réseau séparant la collecte des eaux domestiques dans un réseau et les eaux pluviales dans un autre. Le système séparatif a l'avantage d'éviter le risque de débordement d'eaux usées dans le milieu naturel lorsqu'il pleut. Il permet de mieux adapter la capacité des stations d'épuration.
Dans la plupart des villes, c'est le système unitaire qui est utilisé car c'est une configuration de réseau plus ancienne.

Le traitement des eaux usées

Station épuration

1/ Relevage des eaux usées

Les eaux usées circulant en sous-sol, il est nécessaire de les relever (c'est-à-dire de les remonter en surface) car les stations d'épuration sont construites au sol. Dans la plupart des stations on ne fait qu'un relevage en entrée, et le passage entre bassins se fait ensuite de manière gravitaire.
Ce relevage se fait soit à l'aide de pompes soit à l'aide de vis de relevage comme sur le schéma ci-dessus.

1/ Le dégrillage

Les eaux usées sont acheminées par les égouts, et emportent les déchets des rues tombés (ou mis volontairement) dans les égouts. Certains jetant également des déchets dans les toilettes ou les éviers, ceux-ci se retrouvent également en entrée de stations d'épurations.
C'est pourquoi en entrée de stations d'épuration, il est mis en place des dégrillages de diverses tailles.

2/ Le dessablage - déshuilage

Les eaux usées sont aussi contaminées par des graisses (dues à notre alimentation) et de sables. On met donc en place une étape de dessablage-dégraissage qui en 1 bassin permettent de traiter ces 2 éléments: les graisses flottent à l'aide de bulles d'oxygènes et sont raclées en surface, pendant que les sables, plus lourds que l'eau, tombent en fond de bassin (on dit qu'ils décantent) et sont récupérés grâce à des pompes.

3/ Décantation primaire

L'eau repose pendant un certain temps afin que les particules lourdes aient le temps de se déposer au fond et soient récuperées.
On ajoute généralement en entrée de bassin, des produits chimiques: un coagulant (en France, on utilise principalement le chlorure ferrique) et un floculant (le polymère). Ces produits permettent aux particules de s'agglomérer, de sorte à ce qu'elles soient plsu lourdes, et donc décantent plus facilement et plus rapidement.

4/ Traitement biologique

En injectant de l'air dans les bassins, des bactéries non pathogènes (donc non dangereuses poure la santé) et naturellement présentes dans les eaux se développent et permettent de consommer les pollutions chimiques non visibles: le carbone, l'azote et les phosphates.

5/La clarification

Cette ultime étape permet de séparer l’eau des boues ou des résidus secondaires issus de la dégradation des matières organiques.
Les boues se déposent au fond du bassin, où elles sont raclées et évacuées.

5/ Rejet des eaux

Les eaux sont rejetées dans un cours d'eau. Bien que celle-ci ne soit pas claire, elle est d'une qualité correcte pour ne pas polluer les rivières. Avant le rejet, elles sont analysées pour être conforme aux normes de rejetsuivantes:

Rejet d'eau usées

Les stations d'épurations ne traitent pas, pour l'instant, les molécules des médicaments (que l'homme rejette dans ses urines). Aucune norme n'oblige les stations à les traiter, et les technologies actuelles ne permettent pas de les récupérer entièrement. En effet, seules le traitement de filtration par membranes permet de supprimer certaines de ces molécules.
Ce point pose un problème écologique puisque les rivières regorgent de ces molécules, qui sont absorbées par les animaux vivant dans l'eau. Ainsi, on observe une féminisation des poissons due aux pilules contraceptives.

Le traitement des boues

A chaque étape de traitement des eaux usées (mais également de l'eau potable), on récolte des boues: un mélange de polluants et d'eau.
Ces boues doivent être traitées afin de réduire leur impact sur l'environnement.

La stabilisation

Les traitements de stabilisation utilisés sont de type biologique, chimique ou thermique. Ils s'appliquent à l'ensemble des boues issues d'une station d'épuration.

Les méthodes de réduction de la teneur en eau

Ces traitements permettent de réduire les volumes de boues à manipuler, et à transporter

Le devenir des boues

Si les boues produites ne peuvent pas être utilisées de manière agronomique, de part leur composition, celles-ci finissent soit en décharge (cela sera possible en France jusqu'en 2015), soit en incinération (seules ou mélangées avec les ordures ménagères).

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