Assainissement des petites collectivités : Etat de la connaissance et nouveautés Par Nicolas VENANDET Agence de l’eau Rhin-Meuse.

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1 Assainissement des petites collectivités : Etat de la connaissance et nouveautés Par Nicolas VENANDET Agence de l’eau Rhin-Meuse

2 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Point d'information sur les filières "rustiques" d'épuration Programme de mesures 2016-2021 :  Environ 300 M d’€ d’investissement d’assainissement pour la réduction des derniers foyers de pollution en temps sec : ‐90% concernent des communes de moins de 500 hab ‐Souvent situées en tête de BV (Qmna5 faible) Enjeux :  Dispositifs économiques -Etudes / recherche du meilleur coût efficacité -Prise en compte des coûts de fonctionnement -Etude de tous les modes d’assainissement (AC/ANC)  Adapter les objectifs à l’enjeu (exploitation, rusticité)

3 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Point d'information sur les filières "rustiques" d'épuration Poids des couts de fonctionnement : Sur 15 ans, le lagunage naturel présente un cout global inférieur de 36 % par rapport aux disques biologiques et 20 % par rapport aux FPR (extrait étude SATESE Calvados/AESN, JT EPNAC 2013)

4 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Point d'information sur les filières "rustiques" d'épuration Etat des lieux actuel des stations :  Environ 900 ouvrages en service :  49 % sont des BA  96 % de la capacité = BA

5 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Point d'information sur les filières "rustiques" d'épuration Tendance :  Des ouvrages rustiques : ‐En 2015, 85 % de filières extensives type FPR ou LN  La recherche du meilleur coût efficacité : ‐En 2014, 43 % des filières sont « optimisées » ‐Développement des filières mixtes (7 en 2015)

6 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Des filières en évolution

7 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Les filières mixtes LN + FPR Sur le bassin Rhin-Meuse :  27 stations en service actuellement  Taille moyenne 536 EH  Type LN + FPR uniquement (pas FPR + LN)  Configurations variées (LN 1 à 2 étages, FPR 1 à 2 étages)  Cas courant (2/3): LN 1 étg + FPR 1 étg

8 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Les filières mixtes LN + FPR Domaine d’application :  Réhabilitation ancienne lagune  Objectifs NGL et P supérieurs  Emprise limitée Suivis 2015/2016 :  Bilans de 5 stations mixtes  Capacités 120 à 1050 EH  4 bilans / an / STEU  Dimensionnement lagune 5 à 11 m²/EH  TSH réels 40 à 165 j

9 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Les filières mixtes LN + FPR / Ex. STEU Bazoncourt

10 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Les ZRV en sortie de STEU / Suivi 3 ZRV Collectivités concernées :  SIA de Lutter – Raedersdorf, Commune de Liebsdorf et SIVOM Walhbach – Zaessingue (68) 3 typologies :  bassin, fossé + mares, fossé long Durée :  4 ans (2009 – 2013) Fréquence :  6 bilans 24 h chaque année par STEU Contenu des bilans :  Analyses de l’eau E/S de STEU + sortie ZRV = macropolluants  Estimation du débit transitant dans la station et dans la ZRV

11 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Part d'abattement de la STEP du SIA de Lutter – Raedersdorf : Performances observées Temps sec : ZRV de Lutter Paramètres Part d’abattement ZRV (%) DBO51 DCO3 MES3 NK1 NGL9 Pt11 NB : 20 bilans « temps sec » exploités

12 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Part d'abattement de la STEP de Liebsdorf : Paramètres Part d’abattement ZRV (%) DBO52 DCO8 MES3 NK4 NGL16 Pt7 Performances observées Temps sec : ZRV de Liebsdorf NB : 15 bilans temps sec exploités

13 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Source : ENGEES - Evaluation de l’hydrodynamique de trois ZRV par opération de multitraçage) Temps de séjour hydraulique mesurés Evaluation de l’hydrodynamique de trois ZRV par multitraçage 1 2 Injection sous forme d'un traceur conservatif et mesure du temps de réponse -> Diagnostic/quantification du TSH et de la DTS

14 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Une ZRV « rustique » permet d’éviter la pose de canalisation à proximité du CE, de recréer un milieu humide fonctionnel, et de limiter les flux hydrauliques et dans une certaine mesure polluants rejetés, à l’étiage notamment. Points forts de « ce type de ZRV » :  Faible coût d’investissement et d’entretien  Conception simple et adaptable à "tous sites "  Protection point de rejet ou zone de divagation du CE = pas de point « dur »  Infiltration partielle selon la conception  limitation de l’impact à l’étiage  Effet tampon lors d’événements pluvieux  Peut compléter l’épuration de la STEU sur les nitrates et le phosphore en période critique Points faibles :  Recul limité sur l’évolution des ZRV dans le temps / exploitation  Relargages constatés en période hivernale (Pt)  Exploitation ?

15 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Acquisition de connaissances:  Thèse suivi résidus médicamenteux en cours (ICUBE/ENGEES/IBMP)  Réalisation de bilans E/S sur des ZRV d’intérêt, selon traitement amont et conception de la ZRV  Réalisation de bilans consécutifs  Communication vers les concepteurs et maîtres d’ouvrage  plaquette

16 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Etat des ZRV sortie STEU sur le bassin RM Situation actuelle :  168 ZRV en service et 87 en projet  Objectifs NGL et P supérieurs  Emprise limitée Typologie:  2/3 type fossé  1/3 type fossé + mares  Autres types minoritaires  Prairies humides : dispositif intéressant à développer (infiltration / exploitation)

17 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016

18 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Exemple prairie humides ou assimilées STEU de Mandre-aux-4-Tours :

19 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 STEU de Millery-Autreville : Exemple prairie humides ou assimilées

20 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 STEU de Millery-Autreville : Exemple prairie humides ou assimilées

21 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Concentrations / Rendements des FPR 1 étage Guide des procédés d’épuration AERM 2007 :  Guide des procédés d’épuration AERM 2007  (44 bilans, année complète) Données AERM 2013 :  Projet fiche FPR  (58 bilans, année complète) MoyennesDBO5DCOMESNKNGLPT Concentrations (mg/L) 28963519333 IC 95 % 15-4064-12825-4614-2527-403-4,1 Rendements (%) 786975522031 IC 95 % 73-8363-7568-8344 -6013-2724-38 MoyennesDBO5DCOMESNKNGLPT Concentrations (mg/L) 351385727404 IC 95 % 23-47106-17038-7522-3328-513,5-4,6 Rendements (%) 806466511932 IC 95 % 76-8459-7056-7545-570-4026-37

22 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Concentrations / Rendements des FPR 2 étages Guide des procédés d’épuration AERM 2007 :  Guide des procédés d’épuration AERM 2007  (152 bilans, année complète) Données AERM 2013 :  Projet fiche FPR  (278 bilans, année complète) MoyennesDBO5DCOMESNKNGLPT Concentrations (mg/L) 742106273,7 Rendements (%) 928492834641 MoyennesDBO5DCOMESNKNGLPT Concentrations (mg/L) 748117334 Rendements (%) 948591853437

23 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Point d'information sur les FPR et le temps de pluie Une filière adaptée aux fortes variations de charge :  Prise en compte du TP parfois nécessaire selon guide méthodologique DREAL/AERM 2010  Recherche : alimentation FPR 3 ans avec 1,8 m / j  OK  Exp IRSTEA Challex 0 déversement / 2 ans et 1 er étage utilisé comme BO  Suivi en cours sur AERM (STEU de Maizery) Point d’attention :  Hauteur de revanche suffisante  Maîtrise des ECP (limitation 0,7 m/j/filtre sécuritaire)  By-pass possible / maîtrise de l’hydraulique

24 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Granulats : roulé ou semi-concassé? Constat :  Préconisation fréquente de granulats roulés dans les FPR  Règles de Terzaghi contraignantes  Tension avec autres utilisations Conséquence :  Surconsommation de matériaux (85% des extraits non valorisés)  Exploitation plus forte des gravières  divagation des CE bloquée  Augmentation des couts d’investissement

25 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Différents matériaux disponibles Granulats « roulés » Granulats « concassés »

26 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Economie potentielle : plusieurs dizaines à plusieurs centaines de milliers de tonnes/an Soit plusieurs ha de gravières Utilisation de matériaux semi-concassés optimisée et adaptations Utilisation de matériaux roulés 100% Adapter les pratiques pour optimiser l’utilisation…

27 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Préconisations granulats couche filtrante FPR

28 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Transposition des procédés issus de l'ANC vers l'assainissement collectif : points de vigilance Certaines filières de traitement compactes, initialement conçues et agréées pour l’ANC sont apparues sur le marché de l’assainissement collectif, mais…  Un agrément des dispositifs d’ANC ne vaut que pour cet usage pour une capacité < 20 EH

29 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Transposition des procédés issus de l'ANC vers l'assainissement collectif : points de vigilance  Une filière d’ANC, conçue pour des eaux usées strictement domestiques, n’est pas adaptée à réseaux collectant des eaux claires parasites ou pluviales  Une filière conçue pour 50 EH ne peut se limiter à la juxtaposition de 10 filières conçues pour 5 EH  Quel qu’il soit, un procédé de traitement des eaux usées génère des boues. Leur gestion doit être prise en compte à toutes phases du cycle de vie des ouvrages, dès leur conception  Il convient d’être attentif au domaine de garantie annoncé par le constructeur et notamment aux clauses d’exclusion Pour aller plus loin : Fiche d'alerte sur la transposition des procédés issus de l'ANC vers l'assainissement collectif (Auteur : GT EPNAC)

30 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Merci de votre attention

31 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Stations mixtes / Résultats 4 bilans par STEU sur l’année 2015 CommuneMESType Nb lits FPR Capa. théorique (EH) Pop actuelle (EH) Dim. Lagune (m2/EH) TSH lagune (j) Bazoncourt2010 L1 + FPR2ème 3580380 11,3165 Desseling2014 L1 + FPR2ème 2120104 7,740 Fresnes en Saulnois 2013 L1 + FPR2ème 2180400 6,540 Tincry2013 L1+L2+L3+ FPR2ème 3430180 5,370 Vernéville2014 L1 + FPR2ème 31050550 8165

32 Journée « BUREAUX D’ÉTUDES » 21 juin 2016 Pont-à-Mousson (54) AERM – VENANDET Nicolas – 21 juin 2016 Stations mixtes / Résultats 4 bilans par STEU sur l’année 2015 CommuneMESType Rdt DBO5 Rdt NH4 Rdt NGL Rdt Pt Bazoncourt2010 L1 + FPR2ème 969761 45 Desseling2014 L1 + FPR2ème 939429 45 Fresnes en Saulnois 2013 L1 + FPR2ème 92 20 34 Tincry2013 L1+L2+L3+ FPR2ème 989745 62 Vernéville2014 L1 + FPR2ème 999883 74 Lagunes (RM)8875 54 FPR (RM)948439