estimation de la pollution des eaux de temps sec

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MES

Les charges en matières en suspension apportées par les eaux brutes par habitant et par jour peuvent être estimées, en première approximation, à :

  • réseau séparatif : 60 à 80 g dont environ 70 à 80 % de matières volatiles ;
  • réseau unitaire : 70 à 90 g dont environ 60 à 80 % de matières volatiles.

La pollution rejetée par habitant croît avec le niveau de vie et généralement avec la taille des aggloméra­tions mais cette croissance est moins rapide que celle du volume rejeté de sorte que les eaux usées collec­tées ont tendance à devenir plus diluées. Une mauvaise exécution des réseaux favorisant l’arrivée d’eaux parasites aggrave cette tendance.

Les apports de MES précédemment indiqués s’entendent après dégrillage et dessablage de l’effluent brut et ne tiennent pas compte des produits recueillis au prétraitement qui sont de l’ordre de :

dégrillage

  • 2 à 5 L de matières dégrillées par an par habitant pour un dégrillage à espacement de 40 mm environ ;
  • 5 à 10 L pour un dégrillage à 20 mm ;
  • 10 à 25 L pour un dégrillage à 6 mm.

La teneur en eau de ces matières est de 60 à 75 % après égouttage et pressage.

dessablage

En réseau unitaire environ 12 L par an et par habitant pour une urbanisation de type pavillonnaire, et 5 L pour une urbanisation à habitat collectif.

dégraissage

Variable suivant les pays et l’habitat, on note en France des valeurs de lipides de 16 à 18 g lipide·EH–1·j– 1. En revanche, seule une fraction de ceux-ci est figée (fraction dépendant fortement de la température) et peut donc être récupérée sur les dégraisseurs : typiquement seulement 10 à 20 % des lipides totaux, soit de 1,5 à 3,5 g·EH–1 pour des températures voisines de 15 °C (voir produits à séparer).

pollution organique carbonée

Les charges en DBO5 apportées (sans mention particulière l’expression DBO doit être entendue comme la DBO5) dans les eaux usées urbaines par habitant et par jour peuvent être estimées, après prétraitement, à :

  • réseau séparatif : 50 à 70 g ;
  • réseau unitaire : 60 à 80 g.

Aussi la valeur de 60 g·j–1 par EH est-elle retenue, comme référence par la Directive européenne N° 91/ 271/CEE du 21 mai 1991.

Environ 1/3 de cette pollution est dissous, les 2/3 restants sont liés aux particules (décantables ou non). En réseau unitaire le pourcentage de la pollution organique décantable est, en général, plus fort qu’en réseau séparatif mais varie beaucoup de site en site.

Le rapport :

Formule : estimation de la pollution des eaux de temps sec - pollution organique carbonée rapport ERU

des ERU est le plus souvent compris entre 2 et 2,8.

En général ce rapport est plus élevé dans les pays développés (2,2-2,8) que dans les pays en voie de déve­loppement (2 à 2,3).

autres composants

Le tableau 30 donne, pour la France, les fourchettes des caractéristiques moyennes des ERU.

ERU FranceImage sécurisée
Tableau 30. Caractéristiques des ERU françaises

azote

Dans les eaux usées domestiques la concentration en NK est de l’ordre de 20 à 25 % de celle de la DBO5. L’apport journalier de NK est compris entre 10 et 15 g·j–1 par habitant.

phosphore

L’apport journalier de phosphore est 2,5 à 3 g par habitant. Il est dû essentiellement au métabolisme des individus et à l’usage de produits lessiviels. L’application de la législation sur les détergents conduit à une diminution progressive de cet apport.

tensioactifs

La généralisation de l’emploi de détergents biodégradables a réduit les difficultés d’exploitation des sta­tions liées aux mousses, mais leur consommation continue de croître.

microéléments

Les éléments nocifs les plus importants sont les métaux lourds (en particulier pour les boues résultant des traitements). Leur principale origine est industrielle lorsque des ateliers de transformation des métaux sont raccordés sur les égouts urbains (même avec des prétraitements adaptés) mais aussi diffuse : corrosion des tuyauteries, en particulier internes des habitations… Le cuivre, le zinc, le cadmium, le chrome, le plomb, le mercure, le nickel sont les polluants les plus fréquemment rencontrés. Les concentrations de ces éléments sont en général inférieures au mg·L–1.

Le rejet dans le réseau, et à plus forte raison dans le milieu naturel, de produits toxiques est légalement prohibé (ex. cyanures, composés cycliques hydroxylés), Néanmoins, on retrouve dans les égouts une partie des solvants (détachants), produits lessiviels… ménagers… qui contri­buent aux « DCO dures » non biodégradables et donc à la dispersion dans l’environnement de produits très persistants tels que solvants chlorés, PCB, PHA, tous produits présents à l’état de trace (ppb à ppm) dont certains, on l’a vu au niveau de la chimie de l'eau, proviennent de l’eau potable.

C’est ainsi que le CCTG français définit les caractéristiques « normales » d’une eau résiduaire à l’entrée de la station d’épuration :

qualité influentImage sécurisée
Tableau 31. Conditions relatives à la qualité de l'effluent

agents pathogènes

Les ERU transportent de nombreux micro-organismes dont des pathogènes : bactéries, virus, protozoai­res, helminthes (voir organismes aquatiques).

Comme l’identification des organismes pathogènes dans l’eau est longue, le comptage de germes test est utilisé pour les contrôles de routine. Les germes test les plus fréquemment utilisés sont les coliformes totaux ainsi que les coliformes fécaux essentiellement Escherichia coli et parfois aussi les streptocoques fécaux. Dans 100 mL d’ERU sont dénombrés le plus souvent de 107 à 109 coliformes totaux et 106 à 108 coliformes fécaux.

Remarque : sur un site donné le rapport entre coliformes totaux et fécaux varie le plus souvent de 4 à 7.

En ERU, l’intérêt du suivi des germes test réside surtout dans l’estimation du niveau de décontamination (ou de désinfection partielle) réalisée : on l’exprime par le nombre d’unités logarithmiques (puissance de 10) éliminées par un traitement donné, par exemple 3 log d’abattement si l’on passe de 107 à 104 coliformes totaux·100 mL–1.

Remarque: la disparition des coliformes dans un effluent ne signifie pas que celui-ci soit, bien évidem­ment, exempt de germes pathogènes.