DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité Les filières d'épuration des eaux urbaines résiduaires Juin 2012 WWW.developpement-durable.gouv.fr Ministère de l'Écologie, du développement durable, des transports et du logement Bruno RAKEDJIAN MEDDTL – DGALN – DEB - PGREM
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DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les filières d'épuration des eaux urbaines
résiduaires Juin 2012
WWW.developpement-durable.gouv.fr
Ministère de l'Écologie, du développement durable, des transports et du logement
Bruno RAKEDJIAN
MEDDTL – DGALN – DEB - PGREM
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2 Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les différentes filières en fonction de la taille des agglomérations d'assainissement
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3 Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les différentes filières en fonction de la taille
O = Oui N = Non E = Exceptionnel (contraintes locales) DB : Disque Biologique LB : Lit Bactérien BA : Boue Activée SBR : Sequencing Batch Reactor MBBR : Moving Bed Biofilm Reactor BRM : Bioréacteur à Membranes
Source : CEMAGREF
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4 Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les différentes filières en fonction de la surface disponible
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5 Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les différentes filières en fonction de la surface disponible
2-5 m2/hab
Espace disponible
< 1 m2/hab Système extensif ou mixte 1-2 m2/hab 8-15 m2/hab
Système extensif ou mixte
Système mixte
Système intensif
Système compact
Sol perméable
Infiltration percolation
Lagunage
naturel
OUI
NON
- Lit bactérien + lagune de finition - Disque biologique + lagune de finition ou filtre planté - Lagune aérée + lagune de finition - Filtre à sable vertical drainé - filtre planté à deux étages
- boue activée-faible charge - Filtre planté à un seul étage avec ou sans recirculation - Filtre coco ANC
Bioréacteur à Membranes
Décanteurs lamellaires
+ Biofiltres
MBBR
SBR
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Les différentes filières en fonction de la surface disponible
CEMAGREF CSTB
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7 Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
LES SYSTEMES D’EPURATION DES PETITES COLLECTIVITES
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L'infiltration percolation
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9 Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
L'infiltration percolation
Source : agence de l'eau
Taille conseillée : 50 à 1000 Eh Surface d'implantation : 5 à 10 m2/hab
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10
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L'infiltration percolation
Source : agence de l'eau RM
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L'infiltration percolation Les performances
Source : agence de l'eau
Paramètre Rdt Concentration rejet
DBO5 90% 10 mg/l
DCO 85% 50 mg/l
MES 90% 15 mg/l
NTK 75% 10 mg/l
NGL 35% 30 mg/l
Pt 40% 5 mg/l
E.coli 2 à 4 unités log
Source : agence de l'eau RM
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Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
L'infiltration percolation Coût financier
500 à 900 euros/eh en investissement et 7 à 10 euros/eh en exploitation
Source : agence de l'eau RM
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Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
La boue activée Les performances
Paramètre Rdt Concentration rejet
DBO5 95% 10 mg/l
DCO 90% 50 mg/l
MES 90% 15 mg/l
NTK 75-90% 10 mg/l
NGL 60-75% 15 mg/l
Pt 40-55% 3 mg/l
E.coli 1 à 3
Source : agence de l'eau RM
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Source : agence de l'eau
Le boue activée
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La boue activée Coût financier
500 à 1000 euros/eh en investissement et 17 à 25 euros/eh en exploitation
Source : agence de l'eau RM
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La boue activée Avantages/inconvénients
Source : agence de l'eau RM
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Dispositif pour ANC
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L’ASSAINISSEMENT DES GROSSES COLLECTIVITES
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Les boues activées faibles charges
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Les boues activées faibles charges ou à aération prolongée
Source : SIAAP
OPTIONAL
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Les boues activées faibles charges ou à aération prolongée
Paramètre Rdt Concentration rejet
DBO5 97-98% 5-10 mg/l
DCO 92% 30-50 mg/l
MES 95% 10-15 mg/l
NTK 85-95% 5-10 mg/l
NGL 70-90% 5-15 mg/l
Pt absobtion bactérienne
40-50% 3-4 mg/l
Pt déphosphatation biologique
60-80% 1-3 mg/l
Pt physico-chimique 80-95% 0,5 à 2 mg/l
E.coli 1 à 3 unités log
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Les décanteurs lamellaires et les biofiltres, les cultures fixées
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Source : SIAAP – seine centre
Les décanteurs lamellaires physicochimiques et les biofiltres
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Les décanteurs lamellaires physicochimiques
Source : SIAAP – seine centre
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Source : SIAAP – seine centre
Le biofiltre d'élimination du carbone
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Source : SIAAP – seine centre
Le biofiltre d'élimination de l'azote ammoniacal, la nitrification
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Source : SIAAP – seine centre
Le biofiltre d'élimination des nitrates, la dénitrification
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Les boues activées faibles charges ou à aération prolongée
Paramètre Rdt Concentration rejet
DBO5 97-98% 5-10 mg/l
DCO 92% 30-40 mg/l
MES 95% 5-10 mg/l
NTK 90-95% 5-10 mg/l
NGL 70-90% 5-15 mg/l
Pt 80-95% 0,2 à 2 mg/l
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Le SBR : sequencing batch reactor
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Le SBR
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Le MBBR, moving bed biofilm reactor, réacteur à flore fixée fluidisée
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Le MBBR
SOGEA - Anox-Kalness¨,
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Le MBBR
SOGEA - Anox-Kalness¨,
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Le MBBR
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Le Média filtrant ses usages et ses mésusages
Attention à la bonne maîtrise du support
aquarium piscine ANC
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Les bioréacteurs à membrane
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Les bioréacteurs à membranes
Source : united envirotech ltd
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Les bioréacteurs à membranes STEP Louvain-la-Neuve 13 500 Eh
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Les boues activées faibles charges ou à aération prolongée
Paramètre Rdt Concentration rejet
DBO5 97-99% 1-5 mg/l
DCO 95% 20-40 mg/l
MES 99% 1-5 mg/l
NTK 90-95% 5-10 mg/l
NGL 70-90% 5-15 mg/l
Pt 80-97% 0,2 à 2 mg/l
E. Coli 3-5 unités log
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Les coût d'investissement et de fonctionnement pour les grosses
collectivités Les coûts dépendent directement de la
taille et de l'exigence de traitement Boues activées faibles charges : 180 euros/ eh à 300 euros/ Eh Physico-chimique + biofiltres : 200 à 400 euros/ Eh Bioréacteurs à membranes : 250 à 500 euros/Eh Exploitation : 10% de l'investissement par an
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Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les performances de 6 175 stations en France par filière
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Intitulé de la réunion DGALN - Direction de l'Eau et de la Biodiversité
Les performances de 6 175 stations en France par filière
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Les performances de 6 175 stations en France par filière
TOU
TES
FIL
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– 36
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20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
60,00%
70,00%
80,00%
90,00%
100,00%
Performances des filières de traitement des eaux usées
calcul effectué sur 6175 station
Rdt MESRdt DCORdt DBO5Rdt NGLRdt NTKRdt Pt
FILIERES
RE
ND
EM
EN
TS
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Les filières de traitement des boues
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Petites collectivités : Table d’égoutage, Filtre à bande, Unité de chaulage, Filtres à plateaux, Lits de séchage plantés de roseaux (minéralisées) Curage de lagune (minéralisées) Compostage Séchage solaire
Les filières de traitement des boues
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Grosses collectivités : Digestion Centrifugeuses Filtres à bandes Filtres presses, Lit de séchage planté de roseaux chaulage, Séchage thermique Incinération Oxydation par voie humide Pyrolyse Méthanisation
Les filières de traitement des boues
90 90
90
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Je vous remercie
Plus d'information
Site Internet EPNAC
Les procédés d'épuration des petites collectivités – 2007 - agence de l'eau Rhin